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DIPARTIMENTO DI FISICA
UNIVERSITÀ DELLA CALABRIA
RAPPORTO ATTIVITÀ
ANNO ACCADEMICO 2001/2002 – 2002/2003
Pubblicazioni scientifiche relative all'anno solare 2002-2003
Università degli Studi della Calabria - Dipartimento di Fisica
C.da Arcavacata, 87036 RENDE (Cosenza) - ITALY
RAPPORTO ATTIVITÀ
ANNO ACCADEMICO 2001/2002 – 2002/2003
Pubblicazioni scientifiche relative all'anno solare 2002-2003
2
Indice
Introduzione..........................................................................................................................................6
INFORMAZIONI GENERALI
Organi del Dipartimento..................................................................................................................7
Professori di ruolo............................................................................................................................8
Dottorandi, Assegnisti e Post-Doc...................................................................................................8
Personale tecnico ed amministrativo...............................................................................................9
Elenco numeri telefonici del Dipartimento....................................................................................10
Seminari.........................................................................................................................................11
Tesi di Laurea.................................................................................................................................14
Tesi di Dottorato.............................................................................................................................19
ATTIVITÀ DI RICERCA
1-
ASTROFISICA.............................................................................................................................20
1.1
1.1.1
1.1.2
1.2
1.2.1
I PLASMI IN ASTROFISICA........................................................................................21
Onde e turbolenze magnetoidrodinamiche nell’atmosfera solare e
nel vento solare………………………………………………………………...............21
Processi di trasporto normale e anomalo nell’eliosfera..................................................22
I PLASMI DI LABORATORIO.....................................................................................22
Intermittenza nella turbolenza di bordo del RFX...........................................................22
Pubblicazioni...................................................................................................................24
2-
FISICA TEORICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI................................................ 31
2.1
2.1.1
2.1.2
2.2
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
3-
FISICA NUCLEARE...................................................................................................................36
3.1
3.1.1
3.2
3.3
4-
FENOMENOLOGIA ADRONICA E QCD...................................................................31
QCD.................................................................................................................................31
Fenomenologia adronica.................................................................................................31
TEORIE DI GAUGE SU RETICOLO............................................................................32
INTERAZIONE KAONE-NUCLEONE ALLE BASSE ENERGIE .............................32
TEORIE DI CAMPO DI SISTEMI CORRELATI.........................................................32
Interazione tra eccitazioni elementari di sistemi correlati.............................................33
Controllo adiabatico della fase di Berry in sistemi mesoscopici....................................33
Pubblicazioni...................................................................................................................34
DINAMICHE COERENTI NEI NUCLEI.....................................................................36
Collisioni ultrarelativistiche fra ioni pesanti..................................................................36
TEORIA DEL NUCLEO COERENTE. NUCLEI CON ALONE..................................36
DINAMICHE COERENTI IN MATERIA CONDENSATA.........................................36
Pubblicazioni...................................................................................................................38
FISICA SPERIMENTALE DELLE PARTICELLE ELEMENTARI...................................39
4.1
ESPERIMENTO ZEUS...................................................................................................39
3
4.2
5-
PROGETTO DI UN RIVELATORE PER IL FUTURO ANELLO DI
COLLISIONEppLHC AL CERN: ATLAS.....................................................................39
Pubblicazioni...................................................................................................................41
FISICA DELLE SUPERFICI......................................................................................................46
5.1
SPETTROSCOPIA ELETTRONICA DI SUPERFICIE (SPES) ..................................46
5.1.1
Chemisorbimento su metalli e nanostrutture di carbonio...............................................46
5.2
INTERAZIONNE IONI-SUPERFICI (IIS) ...................................................................48
5.3
FISICA TEORICA DI STRUTTURA DELLA MATERIA...........................................48
5.3.1
Eccitazioni elettroniche indotte da ioni lenti nei solidi..................................................48
5.3.2
........Spettri di emissione elettronica nella neutralizzazione Auger indotta da ioni lenti
in superfici metalliche ...............................................................................................................49
5.3.3
........Creazione di una lacuna improvvisa in esperimenti di foto-emissione da raggi X
.........................................................................................................................................49
5.3.4
Interferenza in processi di doppia emissione di fotoni...................................................50
Pubblicazioni...................................................................................................................51
6-
FISICA MOLECOLARE............................................................................................................53
6.1
6.1.2
6.1.3
Spettroscopia Vibrazionale..............................................................................................53
Reticoli di diffrazione PDLC e POLICRYPS..................................................................55
Effetti di cancellazione della riorientazione e seconda transizione di Freedericksz
in cristalli liquidi nematici ..............................................................................................55
6.1.4
Solitoni spaziali in cristalli liquidi nematici..................................................................55
6.1.5
Elettro-ottica e nanoscienza della soft matter.................................................................56
6.1.6
Dinamica nonlineare e transizione al caos in cristalli liquidi........................................56
6.1.7
Effetto fotorifrattivo di superficie in materiali liquido – cristallini puri.......................56
6.1.8
Olografia di polarizzazione in PDLC (PH-PDLC).........................................................57
6.1.9
Reticoli olografici in film di polimeri e coloranti fotoisomerizzabili............................57
6.1.10 Laser accordabili a cristalli liquidi colesterici................................................................57
6.1.11 Instabilità elettrodinamice in CL................................................................................... 57
6.1.12 Cristalli liquidi Innovativi...............................................................................................57
6.1.13 Organic Materials For Optoelectronic Applications And Carried Out In Three
Scientific Directions....................................................................................................................59
Pubblicazioni...................................................................................................................60
7-
BIOFISICA MOLECOLARE.....................................................................................................68
7.1
PROPRIETÀ STRUTTURALI E DINAMICHE E INTERAZIONI DI SUPRASTRUTTURE
MOLECOLARI LIPIDICHE STABILIZZATE STERICAMENTE...............................68
7.1.1
Interazione dell’albumina del siero umano (HSA) con membrane contenenti
PEG-lipidi.......................................................................................................................................68
7.1.2
Polarità intramembraniale studiata mediante spettroscopia di spin eco elettronico
di lipidi labellati.............................................................................................................................68
7.1.3
Dinamica delle catene idrofobiche di membrane lipidiche studiata con la
spettroscopia di spin eco elettronico a bassa temperatura.........................................................69
7.1.4
Studi di spin-label ESR di micelle di polimero-lipidi....................................................69
7.1.5
Shift nella temperatura di fase principale in membrane liposomiali indotto da
polimero-lipidi.................................................................................................................69
7.2 STABILITÀ TERMICA E DINAMICA MOLECOLARE SIMULATA DI
METALLO-PROTEINE CON ATTIVITÀ DI ELECTRON-TRANSFER...................69
7.2.1
Unfolding termico dell’amicianina.................................................................................69
7.2.2
Effetto di ioni caotropici sull’eterogeneità strutturale della azurina nello stato
4
nativo e senza ponte disolfuro (Cys3Ala/Cys26Ala) e della amicianina...................................70
7.2.3
Effetto della sostituzione rame/zinco sull’energia libera di folding dell’azurina
nella forma nativa e geneticamente mutata (Cys3Ala/Cys26Ala)..............................................70
7.2.4
Modeling del sito attivo dell’azurina per le simulazioni di dinamica molecolare.........70
7.3
BIOFISICA AMBIENTALE...........................................................................................71
7.3.1
Interazione di metalli pesanti inquinanti ambientali (Cadmio) e
biomembrane modello.................................................................................................................71
Pubblicazioni...................................................................................................................72
8.
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
GEOFISICA, GEOFISICA APPLICATA E GEOFISICA AMBIENTALE..................74
Sismotettonica.................................................................................................................74
Sismologia statistica…………………………………………………………………. 74
Sismica attiva…………………………………………………….……………………..75
Studio della risposta di sito …………………………………………………………….75
Geofisica Applicata……………………………………………………………………..75
Geofisica Ambientale…………………………………………………………………..
Pubblicazioni……………………………………………………………………………76
5
75
Relazione sulle Attività Scientifiche
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
U N IV E R S IT À D E L L A C A L A B R IA
Dipartimento di FISICA
Introduzione
Sono ormai passati circa 30 anni da quando nella campagna a Nord di Cosenza in una frazione dal nome
impronunciabile (Arcavacata di Rende) prese il via l’Università della Calabria. Per alcuni dei professori che in
Calabria sono arrivati negli anni ’70 e sono ancora sul posto si è trattato di una splendida avventura, irta di
difficoltà, ma piena di soddisfazioni. Molti, soprattutto tra quelli che più hanno contribuito a costruire nel
tempo il Dipartimento di Fisica, erano poco più che neolaureati al loro arrivo in Calabria ed hanno dovuto
faticosamente inventarsi una struttura di ricerca inesistente: laboratori, biblioteche, collegamenti nazionali ed
internazionali, era tutto da mettere in piedi. Guardandosi alle spalle, il percorso compiuto sembra incredibile:
molti giovani calabresi, che senza l’Università forse non avrebbero avuto nemmeno la possibilità di laurearsi,
hanno ricevuto una formazione superiore che li ha portati a lavorare nei più qualificati centri di ricerca del
mondo e, in molti casi, li ha poi riportati in Calabria ad insegnare quello che avevano imparato.
Oggi i fisici che si formano in Calabria sono competitivi con quelli che si formano nei centri di ricerca più
prestigiosi: una di loro (Sandra Savaglio) è addirittura stata scelta per rappresentare sulla copertina del
TIMES, come caso esemplare, la fuga dei cervelli europei che finiscono per andare ad arricchire la ricerca
degli USA.
All’interno dell’area Fisica gruppi di ricerca di assoluto rilievo internazionale sia dal punto di vista
quantitativo che qualitativo, sono presenti nei campi della fisica molecolare ed in particolare dei cristalli
liquidi, della fisica dei plasmi con particolare riguardo allo studio della corona solare e del mezzo
interplanetario, della fisica delle particelle elementari, della fisica delle superfici. Ognuno di questi gruppi ha
al suo attivo progetti che hanno ottenuto chiari riconoscimenti, sia nazionali che internazionali. In entrambe le
tornate del bando ministeriale COFINLAB, destinato al finanziamento di centri di ricerca di eccellenza, il
Dipartimento di Fisica è stato presente con successo: nella prima tornata è, infatti, stato finanziato il Centro di
Eccellenza per il Calcolo ad Alte Prestazioni, cui ha contribuito in maniera determinante il gruppo di plasmi
astrofisici, nella seconda tornata è invece stato finanziato il Centro di eccellenza per la Preparazione ed il
Trattamento di Materiali a struttura organizzata su scala nanometrica per applicazioni in fotonica,
optoelettronica, trasformazioni e separazioni nella realizzazione del quale ha un ruolo primario il gruppo di
cristalli liquidi. Il gruppo di Fisica delle Particelle Elementari è direttamente coinvolto nel progetto
internazionale ATLAS, destinato a realizzare uno strumento da installare all’interno del Large Hadron
Collider per rivelare il bosone di Higgs. Nell’ambito di questo progetto, nei laboratori del Dipartimento di
Fisica sono stati realizzati i 35000 tubi a deriva necessari alla costruzione delle camere di precisione di uno
spettrometro a muoni.
Questi risultati, assolutamente confortanti sul piano scientifico, ci lasciano peraltro un po’ di amaro in
bocca. Siamo, infatti, convinti che la competenze accumulate in questi anni potrebbero essere una risorsa
preziosa per il territorio calabrese. È, o dovrebbe essere, ormai chiaro a tutti che non è pensabile uno sviluppo
economico e industriale in Calabria in particolare, ma in Italia in generale, che prescinda da forti iniezioni di
innovazione tecnologica. Periodicamente qualche economista propone il ripristino delle gabbie salariali come
ricetta per lo sviluppo della Calabria. Ebbene, nessuna gabbia potrebbe portare il livello dei salari in Calabria a
quello della Cina o delle nazioni emergenti sul mercato mondiale.
Una maggiore fiducia nelle potenzialità della ricerca sviluppata nell’Università della Calabria, da parte
delle istituzioni locali, la Regione in particolare, potrebbe permettere lo stabilirsi di un partenariato efficace
destinato ad incrementare l’investimento in innovazione tecnologica. La realizzazione di una rete di laboratori
regionali finalizzati alla ricerca applicata, nei settori in cui l’Università della Calabria ha ormai raggiunto
maturità scientifica internazionalmente riconosciuta, potrebbe e dovrebbe rappresentare la strategia portante
dello sviluppo regionale.
È pur vero che la fiducia nasce dalla conoscenza reciproca e che molti di noi, fortemente impegnati sul
fronte della competizione scientifica, hanno meno curato l’aspetto della diffusione dell’informazione sulle
realtà di ricerca che negli anni si sono andate consolidando. Un impegno quindi in questo senso potrebbe
rappresentare l’innesco di nuove sinergie tra ricerca di base e politica regionale, nella prospettiva di non far
disperdere in patrimonio di competenze che la realtà universitaria è riuscita a realizzare.
Il risultato immediato, infatti, sarebbe l’utilizzo da parte della regione stessa di professionalità che
altrimenti andrebbero ad arricchire altre realtà economiche. In prospettiva i risultati dovrebbero invece essere
misurati sulla capacità da parte delle strutture costituite di produrre occupazione qualificata in settori
tecnologici di punta.
Il Direttore
Prof. Pierluigi Veltri
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ORGANI DEL DIPARTIMENTO
Direttore:
Giovanni FALCONE
Giunta:
Lorenzo CAPUTI, Ernesto LAMANNA, Luigi
PAPAGNO,
Luigi
SPORTELLI,
Michele
CAMARCA, Vincenzo CARBONE, Alessandro
PAPA, Nicola SCARAMUZZA
Consiglio di Dipartimento:
12 Professori Ordinari
20 Professori Associati
11 Ricercatori
9 Rappresentanti dei Dottorandi di Ricerca
9 Rappresentanti del Personale Tecnico
Amministrativo
ed
Segretario Amministrativo:
Giocondo PERRI
7
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
3.Francesca CASTROVILLARI
4.Federica CIUCHI
5.Antonella GRECO
6.Giuseppe LIBERTI
7.Anna MASTROBERARDINO
8.Daniela PACILÈ
9.Pasquale PAGLIUSI
10.Antonello SINDONA
11.Luca SORRISO-VALVO
PROFESSORI DI RUOLO
Proff. Ordinari
1. Roberto BARTOLINO
FIS07
2. Lev BLINOV
3. Gaetano CANNELLI
4. Elio COLAVITA
5. Giovanni FALCONE
FIS03
FIS01
FIS07
FIS01
6. Ignazio GUERRA
7. Antonino OLIVA
8. Luigi PAPAGNO
9. Luigi SPORTELLI
10. Giancarlo SUSINNO
11. Cesare UMETON
12. Pierluigi VELTRI
GEO10
FIS01
FIS01
FIS07
FIS01
FIS01
FIS03
Proff. Associati
1. Renzo ALZETTA
2. Riccardo BARBERI
3. Orazio BARRA
4. Assunta BONANNO
5. Lorenzo CAPUTI
6. Vincenzo CARBONE
7. Enzo CAZZANELLI
8. Gabriella CIPPARRONE
9. Gennaro CHIARELLO
10. Giovanni CROSETTI
11. Roberto FIORE
12. Ernesto LAMANNA
13. Laura LA ROTONDA
14. Francesco MALARA
15. Francesco PIPERNO
16. Nicola SCARAMUZZA
17. Marco SCHIOPPA
18. Carlo VERSACE
19. Galileo VIOLINI
20. Gaetano ZIMBARDO
FIS02
FIS07
FIS01
FIS01
FIS01
FIS03
FIS03
FIS03
FIS07
FIS01
FIS02
FIS04
FIS01
FIS01
FIS03
FIS07
FIS01
FIS01
FIS02
FIS06
Ricercatori
1. Rosa BARTUCCI
2. Michele CAMARCA
3. Marcella CAPUA
4. Maria DE SANTO
5. Vincenzo FORMOSO
6. Domenico GIULIANO
7. Rita GUZZI
8. Alessandro PAPA
9. Leonardo PRIMAVERA
10. Giuseppe STRANGI
11. Fang XU
FIS07
FIS01
FIS01
FIS07
FIS01
FIS02
FIS07
FIS02
FIS05
FIS07
FIS01
DOTTORANDI
(XV Ciclo)
1. Pasquale BARONE
2. Vincenzo BRUNO
3. Giovanni CARBONE
4. Francesca CASTROVILLARI
5. Fabio LEPRETI
6. Daniela PACILÈ
7. Pasquale PAGLIUSI
8. Bruno RIZZUTI
9. Grazia RUSSO
10. Bruno ZAPPONE
(XVI Ciclo)
1. Roberto CAPUTO
2. Antonio DE LUCA
3. Enrico MACCALLINI
4. Evelin MEONI
5. Marco ONOFRI
6. Manuela PANTUSA
7. Andrea STIRPE
8. Francesco VALENTINI
(XVII Ciclo)
1. Cristina ADORISIO
2. Giuseppe AVOLIO
3. Rosita DE BARTOLO
4. Guido GUERINI
5. Antonio VECCHIO
6. Alessandro VELTRI
7. Paolo VETRÒ
8. Federico Pasquale ZEMA
(XVIII Ciclo)
1. Pietro GIUDICE
2. Giuseppina NIGRO
3. Francesco CAPORALE
4. Rosa ZAFFINO
5. Marco PAPAGNO
6. Adalisa TALLARICO
7. Maria Francesca DE FRANCESCHIS
8. Giuseppe AUDDINO
9. Gianluigi FILIPPELLI
TITOLARI ASSEGNI DI RICERCA
1.Vincenzo BRUNO
2.Tommaso CARUSO
BORSE REGIONALI
1. Angela TUCCI
8
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
PERSONALE TECNICO ED AMMINISTRATIVO
Amministrazione
1. Giocondo PERRI (Segretario Amministrativo)
2. Gaspare PECORA (Segretario Amministrativo sostituto)
3. Lidia MAIDA
4. Anna Eduardina PASTORE
Segreteria
5. Luigina DE ROSE
6. Luigi PARISE
Laboratori Didattici
7. Mario LOMBARDI
8. Giovanni VIAPIANA (Responsabile)
Strutture di Calcolo
9. Nicola GUARRACINO (Responsabile)
10. Fedele STABILE
Laboratori di ricerca
Fisica e Biofisica Molecolare
11. Bruno DE NARDO (Responsabile)
12. Carmine PRETE
Interazione Ioni-Materia e Spettroscopia Elettronica di Superficie
13. Eugenio LI PRETI (Responsabile)
14. Vito FABIO
Particelle Elementari
15. Francesco SCIOMMARELLA
16. Francesco PELLEGRINO
Geofisica
17. Gerolamo LATORRE
18. Francesca SIRENA
Il Dipartimento di Fisica ospita una sezione distaccata dell'INFM con il seguente personale:
Sonia VIVONA (Funzionario Amministrativo - INFM distaccato)
Antonio BOZZARELLO (Collaboratore Amministrativo)
9
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
Elenco dei numeri telefonici interni del Dipartimento
(per chi telefona da fuori sede, anteporre 0984-49)
INTERNET: @FIS.UNICAL.IT
HTTP: WWW.FIS.UNICAL.IT
FAX: 4401
ALZETTA Renzo
BARBERI Riccardo
BARRA Orazio
BARTOLlNO Roberto
BARTUCCI Rosina
BLINOV Lev
BONANNO Assunta
BOZZARELLO Antonio
CAMARCA Michele
CANNELLI Gaetano
CAPUA Marcella
CAPUTI Lorenzo
CARBONE Vincenzo
CAZZANELLI Enzo
CHIARELLO Gennaro
CIPPARRONE Gabriella
COLAVlTA Elio
CROSETTI Giovanni
DE NARDO Bruno
DE ROSE Luigina
DE SANTO Maria Penelope
FABIO Vito
FALCONE Giovanni
FIORE Roberto
FORMOSO Vincenzo
GIULIANO Domenico
GUARRACINO Nicola
GUERRA Ignazio
GUZZI Rita
LA ROTONDA Laura
LAMANNA Ernesto
LATORRE Gerolamo
LI PRETI Eugenio
LOMBARDI Mario
MAIDA Lidia
MALARA Francesco
OLIVA Antonino
PAPA Alessandro
PAPAGNO Luigi
PARISE Luigi
6028
6118-6150
6171
6122
6074-6073
6124
6170-6178
6008
6172-6178
6155
6022
6154-6173
6131-6033
6114-6142
6157-6174
6115-6148
6156-6174
6021
6111-6106
6001
6150
6076-6166
6057
6018
6161
6025
6030
3166
6077-6073
6014-6102
6020-6103
3664
6179-6165
6083
6006
6135-6033
6167-6178
6015
6158-6174
6002
PECORA Gaspare
PELLEGRINO Francesco
PERRI Giocondo
PIPERNO Franco
PRETE Carmine
PRIMAVERA Leonardo
RENZELLI Manlio
RUSSO Guido
SCARAMUZZA Nicola
SCHIOPPA Marco
SCIOMMARELLA Francesco
SIRENA Francesca
SPORTELLI Luigi
STABILE Fedele
STRANGI Giuseppe
SUSINNO Giancarlo
UMETON Cesare
VELTRI Pierluigi
VERSACE Carlo
VIAPIANA Giovanni
VIOLINI Galileo
VIVONA Sonia
XU Fang
ZIMBARDO Gaetano
6005
6102-6098
6004
6058
6142
6138
6009
6128
6113-6151
6017-6104
6011
3664
6076-6073
6027
6120
6016-6104
6117-6152
6136-6033
6116-6147
6053
6024
6007
6168-6178
6134-6033
Servizio calcolo e reti
Lab. Fisica Medica
Lab. Numerico Plasmi Astrofisici
Lab. Interazione Ioni-Materia
Lab. Spettroscopia Elettronica
Lab. Biofisica
Lab. Fisica Molecolare
Lab. Fisica Nucleare
Lab. Ottica
Lab. Alte Energie
Officina
6035
6068
6033
6178
6174
6073
6151
6104
6152
6104
6006
10
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
SEMINARI (2002-2003)
1. 13 Febbraio 2002
Dott. A. Tofani. L'esperienza di Fisica Sanitaria in Toscana - Informazioni sulle leggi, i compiti e gli
impegni assolti dalle ASL della Regione Toscana in termini di Fisica Sanitaria
2. 14 Febbraio 2002
Dott. A. Tofani. Compatibilità e connessioni tra il Servizio di Fisica Sanitaria e la Ricerca Applicata
3. 5 Aprile 2002
Dr. V. Milovanov. Strange Acceleration Processes in Self-organized Turbulent Systems
4. 16 Aprile 2002
Prof. Iam Choon Khoo, Pennsylvania State University. New Frontiers in Novel Optical Materials,
5. 16 Maggio 2002
Prof. Enzo Boschi, Università di Bologna, Presidente INGV, Istituto Nazionale di Geofisica e
Vulcanologia. Attività e prospettive dell'INGV
6. 22 Maggio 2002
Prof. Juris Purans, Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Lettonia. Structure and
Properties of Electrochromic mixed oxide thin films,
7. 28 Maggio 2002
Prof. Raul Baragiola, University of Virginia. Electron spectroscopy techniques in surface physics
8. 30 Maggio 2002
Prof. Raul Baragiola, University of Virginia. Optical techniques ion-surface interaction
9. 31 Maggio 2002
Prof. Mario Rocca, Dip. di Fisica, Università di Genova. Dinamica del'interazione di gas con superfici
con difetti ben definiti
10. 4 Giugno 2002
Prof. Raul Baragiola, University of Virginia. Luminescence, sputtering and electron emission from ion
bombardment of solid argon
11. 6 Giugno 2002
Prof. Raul Baragiola, University of Virginia. Thermoluminescence and other exoemission decay of
excited insulators
12. 12 Giugno 2002
Dr. Alain Noullez, Observatoire de Nice (F). Global statistics in decaying burgers turbulence
13. 11 Luglio 2002
Prof. S. Cannistraro, Laboratorio di Biofisica, Unità INFM - Università della Tuscia, VT, Applicazioni
di Metallo-Proteine in Bioelettronica
14. 24 Lluglio 2002
Prof. Sergey Savin, On the properties of developed turbulence over polar cusps
11
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
15. 8 Novembre 2002
Dr D. Erilov, Novosibirsk State University, Russian Academy of Sciences. ESEEM Spectroscopy in spin
labelled biomembranes
16. 10 Dicembre 2002
Dr. V. Milovanov, Thermodynamics of complex systems: generalized entropy and kappa distribution
functions
Prof. P. Cea, Università di Bari & INFN-Sezione di Bari, P-star: una nuova classe di stelle compatte
18. 29 Gennaio 2003
Prof. E. Tassi. Università Autonoma di Madrid, Inclusive cross sections and structure functions
measurements in NC and CC DIS at HERA. An Overview.
19. 4 Febbraio 2003
Prof. A. Prokudin, Università di Torino, Photoproduction of vector mesons in the Soft Dipole Pomeron
model.
20. 6 Febbraio 2003
Prof. S.A. Dzuba, Institute of Chemical Kinetics and Combustion, Russian Academy of Sciences,
Novosibirsk, Russia, Pulsed EPR of Spin-Labels: Study of Molecular Dynamics and Distance
Measurements
21. 6 Marzo 2003
Prof. A. Galante, Università dell'Aquila & INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Algoritmi per
simulazioni di modelli con termini topologici"
22. 12 Marzo 2003
Prof. Andre Mangeney, Observatoire de Paris-Meudon, , Local generation of suprathermal electrons in
the solar wind
23. 13 Marzo 2003
Dr. D. Giuliano, Dipartimento di Fisica, Università della Calabria, Interazione tra eccitazioni
elementari di sistemi correlati a bassa dimensionalità
24. 13 Marzo 2003
Prof. P. Sodano, Transizioni di fase di confinamento-deconfinamento in modelli di gauge a temperatura
finita
25. 20 Marzo 2003
Prof. C. M. Becchi, Dall'azione relativistica alla sezione d'urto. Appunti per l'introduzione a un corso
sulle interazioni fondamentali.
26. 26 Marzo 2003
Dr. Dariusz Plewczynski - Warsaw University , Influence of Coloured Noise on Chaotic Systems
27. 27 Marzo 2003
Dr.ssa Silvia Scalese, CNR-IMM, Catania, Indio in Silicio
28. 29 Maggio 2003
Prof. C. Spinella, CNR-IMM, Catania, Microscopia elettronica in trasmissione: sviluppi futuri
12
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
29. 11 Giugno 2003
Dr. Richard Woo, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena (California), Origin of the Solar Wind Aula
Seminari Dipartimento di Fisica Mercoledi
30. 12 Giugno 2002
Dr. Nicolas Decamp, L.R.A. - E.N.S. (Paris), Interstellar Turbulence and Hierarchical Structuring
31. 12 Giugno 2003
Prof. Michel Bergere, CEA (Saclay) , Introduction to Fractional Statistics
32. 21 Luglio 2003
Prof. Bernd Loehr, Diffractive reactions at HERA
33. 10 Luglio 2003
Prof. Guram Chilaya, Istituto di Cibernetica, Tbilisi (Georgia), Cholesteric mixtures sensitive to solar
UV-B irradiation
34. 17 Luglio 2003
Prof. V. Krasnosselskikh, Nonstationarity of quasiperpendicular shocks: theory, numerical simulations
and experimental indications
35. 9 Ottobre 2003
Dr. Denis Erilov, Novosibirsk State University–Russia, Water penetration in phospholipid membranes
by pulsed EPR
36. 9 Ottobre 2003
Prof. Derek Marsh, Max-Planck-Institut Biophysikalische ChemieGottingen, Germany , High-field EPR
to study lipid membranes
37. 14 Ottobre 2003
Prof. Derek Marsh, Max-Planck-Institut Biophysikalische Chemie, Lipid-protein interactions in
membranes by spin-label EPR
38. 31 Ottobre 2003
Dr. A.V. Kotikov, JINR Dubna, Small x behavior of parton distributions (and F2 DIS structure
function) having flat initial conditions"
39. 31 Ottobre 2003
Dr. A.V. Kotikov, JINR Dubna, Small x behavior of parton distributions (and F2 DIS structure
function) having flat initial conditions"
40. 15 Ottobre 2003
Prof. Derek Marsh, Max-Planck-Institut Biophysikalische Chemie Gottingen, Germany, High-field EPR
to study lipid membranes
41. 10 Novembre 2003
Dr. D.E. Mishina, Moscow State Institute of Radioengineering, Electronics and Automation, Nonlinear
optics for ferroelectric thin films and nanostructures
42. 11 Novembre 2003
Dr. A. Flachi, IFAE Barcellona, New higher dimensional brane world solutions and moduli stabilization
13
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
Dr. Stefano Passerini – ENEA, Ionic Liquids To the Rescue ? Overcoming the ionic conductivity
limitations of Polymer Electrolytes -
TESI DI LAUREA ANNO SOLARE 2002
Seduta di Laurea del 8 Gennaio 2002
1. Cristina ADORISIO
Utilizzo di nuovi cristalli scintillanti per scanner PET.
Relatore: Prof. Ernesto LAMANNA
2. Francesco CHIARAVALLOTI
Studio numerico del trasporto di ioni su strutture magnetiche percolative.
Relatore: Prof. Gaetano ZIMBARDO
3. Alessandro VELTRI
Realizzazione e caratterizzazione di reticoli olografici in materiali compositi liquido cristallini a struttura
alternata (Commutatori elettro-ottici in cristalli liquidi POLYCRIPS).
Relatore: Prof. Cesare UMETON
4. Adele PONTIERI
Un modello semplificato per descrivere il comportamento oscillante e le fluttuazioni stocastiche
dell'attività solare.
Relatore: Prof. Vincenzo CARBONE
Seduta di Laurea del 14 Marzo 2002
5. Elenio AVOLIO
Studio dei campi di precipitazione e temperatura su una regione ad orografia complessa.
Relatore: Prof. Carlo BELLECCI
6. Sergio LOIACONO
Ottimizzazione sistema di produzione dei tubi a deriva MDT per l'esperimento ATLAS.
Seduta di Laurea del 15 Maggio 2002
7. Rosa Letizia ZAFFINO
Dissociazione elettromagnetica del Litio-11
Relatore: Prof. Renzo ALZETTA
8. Gianluigi FILIPPELLI
Produzione esaltata di coppie e+ e- nelle collisioni tra ioni pesanti relativistici.
9. Maria Francesca DE FRANCESCHIS
Dissipazione di onde di alfvÈn nelle strutture coronali.
Relatore: Prof. Pieluigi VELTRI
10. Francesca DATTILO
Trasporto di particelle energetiche nel vento solare.
Relatore: Prog. Gaetano ZIMBARDO
11. Antonio Alessandro D’ASTOLI
14
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
Studio di reticoli di diffrazione in materiali liquido-cristallini polidispersi realizzati mediante tecniche
olografiche di polarizzazione.
Relatore: Prof.ssa Gabriella CIPPARRONE
Seduta di Laurea del 24 Luglio 2002
12. Carlo VENA
Transizione di deconfinamento nella teoria di gauge SU (2) in 4 dimensioni su reticolo.
Relatori: Prof. Roberto FIORE, Dr. Alessandro PAPA
13. Francesco RUSCIO
I nuclei con alone.
14 Pietro GIUDICE
La teoria di gauge SU (2) su reticolo a temperatura e densità finite.
Relatore: Dr. Alessandro PAPA
15. Francesco CAPORALE
Bootstrap "forte" per la Reggeizzazione del gluone in cromodinamica quantistica perturbativa.
16. Marianna BARBERIO
La fase deconfinata della teoria di pura gauge su (z) su reticolo.
Seduta di Laurea del 7 Novembre 2002
17. Giuseppina NIGRO
I brillamenti solari come traccianti dell'intermittenza nella turbolenza MHD: un modello a gusci
spazialmente stratificato.
Relatore: Prof. Pierluigi VELTRI
18. Michelina GRAZIANO
Misure di particolato in atmosfera con tecniche di remote sensing nell'I.R.
19. Guglielmo CAMPAGNA
Analisi termo-pluviometrica della Calabria.
TESI DI DIPLOMA DI LAUREA ANNO SOLARE 2002
1.
Luigi GIORNO
Caratterizzazione chimico-fisica di derivati del legno:tannini e pannelli di fibra.
Relatore: Dott. Salvatore BELSITO
2.
Rita GIORI
Trattamento antiriflesso su lenti minerali.
Relatore: Prof.ssa Gabriella CIPPARRONE
3.
Daniela LA PIANA
Tecniche di fotolitografia per dispositivi elettro-ottici a cristalli liquidi.
Relatore: Prof. Riccardo BARBERI
15
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
4.
Gianfranco LA VIGNA
Studio mediante spettroscopia di desorbimento termico di superfici di ossidi semiconduttori.
Relatore: Prof. Lorenzo CAPUTI
TESI DI LAUREA ANNO SOLARE 2003
1.
Francesco VELTRI
Dissociazione ed ossidazione del CO sulla superficie di Ni (111) promossa da atomi di Na.
Relatore: Prof. Gennaro CHIARELLO
Seduta di laurea del 19 Marzo 2003
2.
Andrea BICOCCHI
Nuove prospettive per l'insegnamento della fisica: le opportunità dell'ICT in integrazione alla didattica
residenziale .
3.
Antonio POLICICCHIO
Misure di test su fascio al CERN del primo ottante dello spettrometro dell'esperimento Atlas ed analisi dei
dati.
Relatore: Prof. Giancarlo SUSINNO
4.
Luca FRANGELLA
Misure di variazione dello Strato Limite Planetario.
Seduta di laurea del 20 Maggio 2003
5.
Francesco VALENTINO
Misure e modellizzazione del processo di trasporto di Radon nel sottosuolo.
Relatore: Prof. Giovanni FALCONE
6.
Mario COMMISSO
Energia di soglia per l'eccitazione del plasmone di volume nell'interazione di ioni Na+ con superfici di
alluminio.
Relatore: Prof. Antonino OLIVA
Seduta di laurea del 22 Luglio 2003
7.
Sergio SERVIDIO
Dinamica non lineare delle equazioni della MHD ridotta: stati di quasi singola elicità
8.
Alfredo MIRANDOLA
Studio di fusione di immagini diagnostiche finalizzato a trattamenti radioterapici.
9.
Francesca GRECO
16
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
Studio degli effetti di correlazione in manganiti utilizzando spettroscopie elettroniche:verso una
comprensione del fenomeno di magnetoresistenza colossale.
Relatore: Prof. Gaetano CANNELLI
10. Luciano DE SIO
Caratterizzazione dell'accoppiamento a due onde durante la scrittura di reticoli olografici in materiali
compositi liquido-cristallini.
Relatore: Prof. Cesare UMETON
11. Tony John George APOLLARO
Decoerenza provocata da emissione spontanea.
Relatore: Prof. Franco PIPERNO
12. Giuseppe ACRI
Misure di campi elettromagnetici nel range di frequenza 80 MHz-3 GHz ed effetti sill'apparato radicale di vegetali.
13. Salvatore MARINO
Effetti elettro ottici in celle a cristallo nematico con l'inserzione di ossidi a conduzione mista preparati
mediante tecnica sol gel.
Relatore: Prof. Nicola SCARAMUZZA
14. Raffaele FILOSA
Studio con tcniche di assorbimento di raggi x del sistema idrogeno palladio a varie dimensionalit‡:dai
micron ai manometri.
Relatore: Dr. Raffaele AGOSTINO
Seduta di laurea del 23 Luglio 2003
15. Giuseppe VIZZA
Realizzazione di un sistema informatico geografico per la gestione del rischio elettromagnetico per i
comuni di Parenti e Rogliano.
Relatore: Prof. Giovanni FALCONE
16. Antonio POLITANO
Interazione di metalli alcalini con la superficie di Ni(111).
Relatore: Prof. Gennaro CHIARELLO
17. Silvia PERRI
La radiazione cosmica di fondo misurata da WMAP: Impronta dell'universo primordiale.
18. Marina MINNITI
Tecniche di spettroscopia elettronica nello studio dell'interazione di elettroni e ioni con superfici .
19. Rossella FALCONE
Il problema della teleportazione quantistica.
Relatore: Prof. Antonio Giuseppe NISTICÒ
Seduta di laurea del 11 Novembre 2003
20. Antonio FRANCONIERI
17
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
Sviluppo di un Sistema Automatizzato per il Controllo di Qualit‡ dei Tubi a Deriva delle Camere di
Precisione "BIL " dello spettrometro Magnetico per Muoni dell'esperimento ATLAS al Collisiatore LHC di
Ginevra.
Relatore: Prof. Marco SCHIOPPA
21. Alessandro IPPOLITO
Propagazione di particelle energetiche dai brillanti solari verso la Terra:modelli di trasporto e analisi di
databases.
Relatore: Prof. Gaetano ZIMBARDO
22. Stefano D’ELIA
Deposizione e caratterizzazione ellisometrica di film sottili molecolari.
Relatore: Prof. Carlo VERSACE
23. Luigi PALERMO
Indagine spettroscopica sull'evoluzione strutturale di campioni di V2O5 cresciuti per Sol-Gel.
Relatore: Prof. Enzo CAZZANELLI
Seduta di laurea del 16 Dicembre 2003
24. Antonio PASQUA
Elaborazioni dati in modelli numerici in corona solare.
Relatore: Prof. Francesco MALARA
18
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
TESI DI DOTTORATO ANNO 2002 (XIV Ciclo)
1.
Pasquale BARONE
Emissione di elettroni nell’interazione di ioni lenti con superfici di metalli ad elettroni liberi
Supervisore: Prof. Antonino OLIVA
2.
Vincenzo BRUNO
Caratterizzazione ottica e delle transizioni di fase termiche di Cristalli Liquidi Smettici: studio di celle a
cristalli liquidi con l’interazione di ossidi elettrocromici
Supervisore: Prof. Nicola SCARAMUZZA
3.
Francesca CASTROVILLARI
Studi dosimetrici e radioprotezionistici nel trattamento metabolico con 131 I di patologie tiroidee.
Supervisore: Prof. Ernesto LAMANNA
4.
Fabio LEPRETI
Turbulence and non inear processes in the solar atmosphere
Supervisore: Prof. Vincenzo CARBONE
5.
Daniela PACILÈ
Ossidazione del CO indotto dal K su una superficie Ni (111): analisi vibrazionale e strutturale
Supervisore: Prof. Luigi PAPAGNO
6.
Pasquale PAGLIUSI
Fotorifrattività di superficie in cristalli liquidi nematici indotta da attivazione fotoelettrica della
interfaccia
Supervisore: Prof.ssa Gabriella CIPPARRONE
7.
Bruno RIZZUTI
Dinamica molecolare simulata dell’azurina: dalla struttura al folding.
Supervisore: Prof. Luigi SPORTELLI
8. Grazia RUSSO
Sudio e controllo della dinamica non-lineare otticamente indotta in Cristalli Liquidi Nematici
Supervisore: Prof.ssa Gabriella CIPPARRONE
19
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
1.
ASTROFISICA
Professori e
Ricercatori:
Pierluigi Veltri
Francesco Malara
Vincenzo Carbone
Gaetano Zimbardo
Leonardo Primavera
Assegnisti
Pierre Pommois
Antonella Greco
Luca Sorriso-Valvo
Fabio Lepreti
Dottorandi
Marco Onofri
Francesco Valentini
Rosita De Bartolo
Antonio Vecchio
Maria Francesca De Franceschis
Giuseppina Nigro
Sergio Servidio
Borsista Post-Doc
Research Training
Network U.E.
Nicolas Decamp
Collaboratori: R. Bruno (IFSI - CNR, Frascati)
F. Berrilli (Università «Tor Vergata», Roma)
G. Consolini (IFSI - CNR, Frascati)
V. Antoni et al. (Consorzio RFX – CNR, Padova)
A. Vulpiani (Università «La Sapienza», Roma)
G. Boffetta (Università di Torino)
S. Savaglio (Osservatorio Astronomico di Monteporzio, Roma)
A. Taktakishvili (Abastumani Observatory, Tbilisi, Georgia, e University of Texas at
El Paso, USA)
A. Milovanov (Space Research Institute, Mosca, Russia)
L. Zelenyi (Space Research Institute, Mosca, Russia)
V. Abramenko (Crimean Astrophysical Observatory, Ukraina)
V. Yurchyshyn (Big Bear Observatory, Big Bear City, CA, USA)
Premessa
La ricerca in Astrofisica nel Dipartimento di Fisica dell'Università della Calabria è soprattutto orientata
verso lo studio dei plasmi. La maggior parte, infatti, della materia interplanetaria e dell’atmosfera solare è
costituita da plasma, per questo motivo molti dei dati forniti dalle missioni spaziali, o provenienti dagli
osservatori solari, possono essere interpretati solo nell'ambito della fisica del plasma. Molto spesso inoltre in
questo ambito, gli stessi dati, oltre a permettere la costruzione di modelli per la comprensione dei fenomeni
astrofisici, hanno rappresentato un potente mezzo di indagine che ha spesso fornito nuove chiavi di lettura dei
fenomeni della fisica fondamentale. Ciò ha permesso di utilizzare lo spazio interplanetario come un immenso
laboratorio in cui portare a termine esperienze non realizzabili nei laboratori terrestri. D’altro canto, l’uso di
analoghe tecniche di analisi su misure spaziali e misure effettuate nei plasmi di laboratorio, permette di
confrontare i fenomeni fisici di base che avvengono su scale spaziali nettamente diverse e di contribuire alla
comprensione di tali fenomeni, estremamente rilevanti sia in connessione con il problema della fusione
termonucleare controllata, sia nella prospettiva di applicazioni ai plasmi di tipo più propriamente industriale.
Il gruppo di Plasmi astrofisici dell’Università della Calabria si è occupato di problemi di questo tipo, in
collaborazione con gruppi localizzati in diverse università italiane (Firenze, Roma) e con istituzioni italiane
(IFSI - CNR di Frascati, RFX – CNR di Padova) ed estere (Observatoire de Paris-Meudon, Space Research
Institute, Mosca, Crimean Astrophysical Observatory, Ukraina, Abastumani Astrophysical Observatory, Tbilisi,
Georgia). I temi particolari che sono stati oggetto di studio nel corso del 2002 e 2003 sono indicati nel seguito.
20
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
1.1
I PLASMI IN ASTROFISICA
1.1.1 Onde e turbolenza magnetoidrodinamiche nell’atmosfera solare e nel vento solare
Analisi statistica delle fluttuazioni magnetiche e di velocità nella fotosfera solare
Lo studio dei campi di velocità fotosferici 2D, osservati dallo strumento italiano IMP, montato sul
telescopio solare THEMIS ha permesso di caratterizzare il comportamento multifrattale del campo di velocità a
diverse altezze nella fotosfera. Líanalisi delle fluttuazioni di velocitaí fotosferiche mediante líutilizzo della
tecnica POD (Proper Orthogonal Decomposition) ha permesso di di ottenere una efficace caratterizzazione
spazio temporale dei modi fotosferici. In particolare utilizzando 886 immagini prese a distanza di 1 minuto con
risoluzione di 695 x 695 pixel (1 pixel = 0,6 secondi díarco) eí stato possibile identificare in maniera
inequivoca i principali modi di oscillazione del sole.
Dissipazione di onde di Alfvén in strutture coronali 3D
Nelle regioni coronali di campo magnetico aperte la propagazione di onde di Alfvén, sulle strutture
disomogenee della corona, in presenza di linee di forza caotiche, può dare origine alla produzione di piccole
scale ed alla conseguente dissipazione di energia. Questa produzione avviene con una legge esponenziale nel
tempo. In lavori precedenti si era mostrato che in presenza di linee di forza caotiche la propagazione di onde
di AlfvÈn, sulle strutture disomogenee della corona, puÚ dare origine alla produzione di piccole scale ed alla
conseguente dissipazione di energia in maniera veloce, ovvero con una legge esponenziale nel tempo. Per
studiare questo fenomeno Ë stato costruito un modello di campo magnetico force-free, che riproduce le
strutture magnetiche coronali: arcate e loops a varie scale, e si sono identificati i valori dei parametri per cui le
linee di forza diventano caotiche. Si sono peraltro ottenute le equazioni di propagazione di perturbazioni
compressive su queste strutture magnetiche in approssimazione WKB.
Modelli multishell in MHD ridotta e analisi statistica dei brillamenti solari
L’analisi statistica dei tempi di attesa tra i brillamenti solari ha mostrato che i modelli di tipo SOC non
riescono a spiegare alcune delle proprietà osservate, mentre le stesse proprietà sono in accordo con i risultati di
simulazioni ottenute con i modelli a shell, per la turbolenza MHD. È stato quindi costruito un modello a
«guscio» per simulare la cascata non lineare di energia nei piani perpendicolari al campo magnetico medio in
approssimazione MHD ridotta. L’analisi statistica della distribuzione spazio temporale dell’energia
disdissipata mostra le stesse leggi osservate in analoghe analisi sui brillamenti solari: Inoltre è riprodotta la
correlazione osservata tra i brillamenti e aumenti delle fluttuazioni di velocità nelle strutture coronali.
Evoluzione dinamica delle fluttuazioni AlfvÈniche nel vento solare veloce
Le osservazioni spaziali, non solo quelle realizzate dalla sonda Ulysse ma anche quelle nella eliosfera
interna realizzate dalla sonda Helios, mostrano che man mano che ci si allontana dal sole, anche le onde di
Alfvén che viaggiano nel vento veloce perdono le loro caratteristiche di alfvénicità mentre lo spettro delle
fluttuazioni evolve.
In collaborazione con ricercatori dellíIstituto di Fisica dello spazio interplanetario dellíINAF di Tor
Vergata, eí stata studiata líevoluzione di altre proprietà della turbolenza delle fluttuazioni magnetiche man
mano che ci si allontana dal sole. Queste proprietaí sono state paragonate con successo con líevoluzione
dinamica ottenuta simulando lo sviluppo e la saturazione non lineare di una instabilitaí parametrica.
Intermittenza temporale nei modelli a guscio
Modelli semplificati sono importanti per studiare le caratteristiche fondamentali della turbolenza. Questi
modelli chiamati «modelli a guscio» hanno in comune con le equazioni originali solo le leggi di conservazione,
mentre la cascata di energia è modellata introducendo un insieme discreto di modi nello spazio di Fourier. Lo
studio dell’intermittenza temporale di un nuovo modello a guscio per la turbolenza MHD ed il confronto con la
statistica delle emissioni HXR dalla corona solare, ha permesso di ipotizzare che il meccanismo di rilascio di
energia durante i nanoflares sia connesso all’intermittenza della turbolenza MHD presente nelle regioni attive
della corona, piuttosto che a meccanismi del tipo «pila di sabbia».
Spettro e struttura della turbolenza generata nelle instabilità di riconnessione
Nello strato di corrente della coda magnetica terrestre, ma anche nello strato di corrente di una
macchina a plasma come l’RFX è stata identificato un livello di turbolenza più alto rispetto alle regioni
21
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
circostanti. L’origine di questa turbolenza è probabilmente l’instabilità di tearing che si sviluppa in presenza di
una inversione di polarità del campo magnetico. Utilizzando un codice numerico 3D incomprimibile eí stata
studiata líevoluzione dinamica non lineare dellíinstabilit? di riconnessione in uno stato di corrente e la sua
saturazione, ed eí stata messa in evidenza la struttura spaziale della turbolenza sviluppata, e le sue propriet?
spettrali.
1.1.2
Processi di trasporto normale e anomalo nell’eliosfera
Diffusione di particelle cariche di alta energia nel vento solare
La presenza di turbolenza magnetica nell'eliosfera ha come effetto la diffusione non collisionale di
particelle cariche di alta energia, di cui finora avevamo studiato gli effetti dovuti alla corrispondente diffusione
delle linee di forza del campo magnetico. Recentemente sono stati invece studiati gli effetti dovuti al raggio di
Larmor finito sulla diffusione di particelle cariche in un campo magnetico turbolento, al variare del rapporto
tra raggio di Larmor e lunghezza di correlazione della turbolenza. In particolare si è trovato che l'anisotropia
della turbolenza influenza pesantemente la struttura spaziale dei tubi di flusso magnetici, in cui sono contenute
particelle cariche e permette di spiegare sia osservazioni spaziali che di laboratorio. Inoltre, si è trovato che
l'anisotropia della turbolenza ha anche una forte influenza sul trasporto parallelo di particelle energetiche che
si propagano dal sole verso la Terra.
Diffusione anomala nella magnetopausa e nella coda magnetica terrestre
I meccanismi di entrata di plasma e particelle energetiche dal vento solare alla magnetosfera terrestre
sono di grande interesse sia per capire come evolve la dinamica magnetosferica, caratterizzata da forti
perturbazioni, sia per essere in grado di prevedere i forti flussi di particelle energetiche che possono essere
dannosi per i satelliti artificiali. I processi di trasporto nella coda magnetica e attraverso la magnetopausa
richiedono particolare attenzione percheí sono spesso presenti fenomeni di diffusione anomala, con proprietaí
del cammino aleatorio descritte dalla statistica di Levy piuttosto che da quella Gaussiana. Il trasporto di plasma
attraverso la magnetopausa eí stato studiato con una simulazione a particelle test che considera come campo
magnetico medio un campo con shear magnetico variabile, e un modello di turbolenza magnetica simile a
quello che si riscontra nella magnetopausa terrestre. Questo modello ha permesso di calcolare il flusso plasma
attraverso la magnetopausa terrestre. È stato inoltre sviluppato un modello numerico della coda magnetica
terrestre lontana. In questo modello, utilizzando il comportamento di particelle test, si è mostrato che la
corrente può scindersi in due strati, in accordo con alcune osservazioni recenti effettuate da CLUSTER. Questo
studio è stato condotto in collaborazione con ricercatori dello Space Research Institute di Mosca e dello
Abastumani Astrophysical Observatory di Tbilisi.
Processi di trasporto nella zona di transizione del sole
Nella zona di transizione solare si passa da un regime completamente collisionale (in fotosfera) ad un
regime non collisionale (in corona). Per studiare i processi di trasporto in queste condizioni è stato sviluppato
un nuovo codice numerico di tipo Montecarlo che risolve in maniera iterativa l’equazione di Boltzmann e
permette di calcolare l’evoluzione della funzione di distribuzione degli elettroni e di valutarne gli spostamenti
rispetto alla maxwelliana. Il codice ha permesso di costruire un nuovo modello della zona di transizione del
sole.
1.2
I PLASMI DI LABORATORIO
1.2.1 Intermittenza nella turbolenza di bordo del RFX
L’analisi dati del vento solare ha mostrato che la turbolenza MHD è caratterizzata da leggi di scala
anomale, che sono state attribuite all’intermittenza. Abbiamo studiato le caratteristiche dell’intermittenza e le
leggi di scala anomale in turbolenza MHD usando nuovi metodi (trasformate di wavelets, Auto-Similarità
Estesa, funzioni di struttura condizionate, funzioni di distribuzione di probabilità) nell’analisi dei dati ottenuti
nelle esperienze spaziali ISEE ed Helios, e dati del campo geomagnetico. Abbiamo mostrato in particolare che
l’intermittenza può modificare i parametri che caratterizzano l’anisotropia della turbolenza nel vento solare.
L’uso delle stesse tecniche per caratterizzare la turbolenza MHD generata al bordo di una macchina a plasmi
22
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
(l’RFX di Padova) ed in simulazioni numeriche, ha permesso non solo di sottolineare l’universalità della
fenomenologia della turbolenza, ma anche di capire meglio il comportamento non lineare della macchina.
23
A
PUBBLICAZIONI SU RIVISTE
A.1 Pubblicazioni su riviste internazionali
A.1.1 Pubblicazioni su riviste internazionali stampate nel 2002-2003
1.
Carbone V., Lepreti F., Primavera L., Pietropaolo E., Berrilli F., Consolini G., Alfonsi G., Bavassano
B., Bruno R., Vecchio A., Veltri P., An analysis of the vertical velocity field as observed by THEMIS,
Astronomy and Astrophysics 381, 265-270 (2002)
2.
Berrilli F., Consolini G., Pietropaolo E., Caccin B., Penza V., Lepreti F., 2-D multiline spectroscopy of
the solar photosphere, Astronomy and Astrophysics 381, 253-264 (2002)
3.
Carbone V., Cavazzana R., Antoni V., Sorriso-Valvo L., Spada E., Regnoli G., Giuliani P., Vianello N.,
Lepreti F., Bruno R., Martines E., Veltri P., To what extent can dynamical models describe statistical
features of turbulent flows, Europhysics letters 58, 349-355 (2002)
4.
Sorriso-Valvo L., Carbone V., Noullez A., Politano H., Pouquet A., Veltri P., Analysis of cancellation
exponents in two-dimensional MHD turbulence, Phys. Plasmas 9, 89-95 (2002)
5.
Pommois P., Veltri P., Zimbardo G., Diffusive and anomalous magnetic field lines transport in
anisotropic turbulence, Fractals 10, 313-319 (2002)
6.
Alfonsi G., Primavera L., Coherent structure dynamics in turbulent channel flow, Journal of Flow
Visualization & Image Processing 9, 89-98 (2002)
7.
Greco A., Taktakishvili A.L., Zimbardo G., Veltri P., Zelenyi L.M., Ion dynamics in the near-Earth
magnetotail: Magnetic turbulence versus normal component of the average magnetic field, Journal of
Geophysical Research - Space Physics 107, 115-130 (2002)
8.
Taktakishvili A., Zelenyi L., Greco A., Zimbardo G., Veltri P., Ion dynamics in the turbulent
magnetotail-hidden influence of average closed field line topology, Advances in Space Research 30,
1657-1662 (2002)
9.
Bruno, R.; Carbone, V.; Bavassano, B.; Sorriso-Valvo, L.; Pietropaolo, E., Convected structures and
propagating fluctuations in the evolving solar wind intermittency, in Mem. S.A.It., Vol. 73, pp.
23(2002)
10.
Alfonsi G., Restano C., Primavera L., Coherent structures of the flow around a surface-mounted cubic
obstacle in turbulent channel flow, Journal of Wind Engeneering and Industrial Aerodynamics 91,
495-511 (2003)
11.
Pontieri A., Lepreti F., Sorriso-Valvo L., Vecchio A., Carbone V., A simple model for the solar cycle,
Solar Physics 213, 195-201 (2003)
12.
Alfonsi G., Primavera L., Felisari R., On the behavior of POD modes of the flow past a perforated
plate, Journal of Flow visualization & Image Processing 10, 105-117 (2003)
13.
Bruno R., Carbone V., Sorriso-Valvo L., Bavassano B., Radial evolution of solar wind intermittency in
the inner heliosphere, Journal of Geophysical Research 108, 8-3-8-15 (2003)
14.
Taktakishvili A., Lopez R.E., Zelenyi L., Greco A., Zimbardo G., Veltri P., Ion dynamics in the
magnetotail current-sheet: opposite effects of magnetic turbulence and normal component, Journal of
Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 65, 315-322 (2003)
15. Taktakishvili A., Greco A., Zimbardo G., Veltri P., Cimino G., Zelenyi L.M., Lopez R.E., The penetration
of ions into the magnetosphere through the magnetopause turbulent current sheet, Annales Geophysicae
21, 1965-1973 (2003)
16.
Zimbardo G., Greco A., Taktakishvili A., Veltri P., Zelenyi L.M., Magnetic turbulence and particle
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
dynamics in the Earth's magnetotail, Annales Geophysicae 21, 1947-1953 (2003)
17.
Carbone V., Lepreti F., Veltri P., Barriers for transport in turbulent plasmas, Phys. Rev. Lett. 90,
055001-1-055001-4 (2003)
18.
Briand C., Vecchio A., Chromospheric polarity reversal on sunspot: new insight from spectropolarimetric measurement, Astronomy & Astrophysics 403, L33-L36 (2003)
19.
Zimbardo, G., Numerical simulation of anomalous plasma transport in the presence of magnetic
turbulence, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 8, 443-453 (2003)
20.
Lepreti F., Carbone V., Giuliani P., Veltri P., Statistical properties of solar X-ray flares, Memorie della
Società Astronomica Italiana 74, 655-658 (2003)
21.
Malara F., De Franceschis M. F., Veltri P., Alfvén wave propagation and dissipation in a 3D-structured
compressible plasma, Astronomy and Astrophysics 412, 529-539 (2003)
22.
Greco A., Taktakishvili A.L., Zimbardo G., Veltri P., Cimino G., Zelenyi L.M., Lopez R.E., Ion
transport and Levy random walk across the magnetopause in the presence of magnetic turbulence,
Journal of Geophysical Research - Space Physics 108, 24525-24534 (2003)
23.
Taktakishvili A., Greco A., Zimbardo G., Veltri P., Zelenyi L., Ion penetration into the magnetosphere
through the turbulent magnetopause, Advances in Space research 31, 1437-1442 (2003)
A.1.2 Pubblicazioni su riviste internazionali accettate nel 2003.
1.
Alfonsi G., Arosio S., Rodi P., Passoni G., Primavera L., A parallel computational code for the proper
orthogonal decomposition of turbulent flows, The Journal of Supercomputing , - (2003)
2.
Carbone V., Bruno R., Sorriso-Valvo L., Lepreti F., Intermittency of magnetic turbulence in slow solar
wind, Nonlinear Processes in Geophysics , - (2003)
3.
Zimbardo G., Pommois P., Veltri P., Magnetic flux tube evolution in solar wind anisotropic turbulence,
Journal of Geophysical Research - Space Physics 109, - (2004)
B
MEMORIE (Proceedings estesi degli Atti di Congresso o capitoli di libri)
B.1 Memorie Internazionali
B.1.1 Memorie pubblicate su Atti di Congressi Internazionali nel 2002-2003
1.
Lepreti F., Carbone V., Veltri P., An analysis of the solar flare waitimg time distribution, in SOLSPA
2001, Proceedings of the Second Solar Cycle and Space Weather Conference, Vico Equense, Napoli,
25-29 settembre 2001 (ESA SP-477), H. Sawaya-Lacoste, ESA Publications Division, ESTEC,
Noordwijk, The Netherlands, pp. 31-33 (2002)
2.
Pommois P., Veltri P., Zimbardo G., Magnetic field line turbulent diffusion and propagation of solar
energetic particles, in SOLSPA 2001, proceedings of the Second Solar Cycle and Space Weather
Conference, Vico Equense, Napoli, 25 - 29 Settembre 2001 (ESA SP-477), H. Sawaya-Lacoste, ESA
Publications Division, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, pp. 305-308 (2002)
3.
Malara, F. Primavera, L., Veltri, P., Parametric instability of Alfvenic fluctuations in high- latitude
solar wind, in SOLSPA 2001, Proceedings of the Second Solar Cycle and Space Weather Conference,
Vico Equense, Napoli, 25-28 Settembre 2001 (ESA SP-477), H. Sawaya-Lacoste, ESA Publications
Division, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, pp. 309-312 (2002)
4.
G. Zimbardo, P. Pommois, P. Veltri, Magnetic turbulence in the solar wind and Sun-Earth magnetic
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
connection, in Chaos in Geophysical Flows, International Summer School on Atmospheric and Oceanic
Sciences, G. Boffetta, G. Lacorata, G. Visconti, A. Vulpiani, Otto editore, Torino, pp. 319-332 (2003)
5.
Primavera L., Malara F., Veltri P., Parametric instability in the solar wind: numerical study of the
nonlinear evolution, in CP679, Solar Wind Ten: Proceedings of the Tenth International Solar Wind
Conference, M. Velli, R. Bruno, and F. Malara, American Institute of Physics, Melville, New York, pp.
505-508 (2003)
6.
Lepreti F., Carbone V., Veltri P., Giuliani P., Statistical properties of soft X-ray solar flares, in Solar
Wind Ten: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, M. Velli, R. Bruno, F.
Malara, American Institute of Physics, U.S.A., pp. 774-777 (2003)
7.
Carbone V., Sorriso-Valvo L., Lepreti F., Veltri P., Bruno R., Intermittency of turbulence in the solar
wind, in Solar Wind Ten: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, M. Velli, R.
Bruno, F. Malara, American Institute of Physics, U.S.A., pp. 439-444 (2003)
8.
R. Bruno, V. Carbone, L. Sorriso-Valvo, and B. Bavassano, On the role of coherent and stochastic
fluctuations in the evolving solar wind MHD turbulence: Intermittency, in Solar Wind Ten: Proceedings
of the Tenth International Solar Wind Conference, M. Velli, R. Bruno, F. Malara, American Institute of
Physics, Melville, New York, U.S.A., pp. 453-456 (2003)
9.
L. Sorriso-Valvo, V. Abramenko, V. Carbone, A. Noullez, H. Politano, A. Pouquet, P. Veltri, and V.
Yurchyshyn, Cancellations and structures in the solar photosphere: signature of flares, in Solar Wind
Ten: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, M. Velli, R. Bruno, F. Malara,
American Institute of Physics, Melville, New York, U.S.A., pp. 439-444 (2003)
10.
G. Zimbardo, P. Pommois and P. Veltri, Magnetic Turbulence, Fast Magnetic Field line Diffusion and
Small Magnetic Structures in the Solar Wind, in SOLAR WIND TEN Proceedings of the Tenth
International Solar Wind Conference, Marco Velli, Roberto Bruno, Francesco Malara, American
Institude of Physics, Melville, New York, pp. 409-412 (2003)
11.
P. Pommois, P. Veltri and G. Zimbardo, Particle Transport in the Solar Wind Magnetic Turbulence: a
Numerical Investigation, in SOLAR WIND TEN Proceedings of the tenth International Solar Wind
Conference, Marco Velli, Roberto Bruno, Francesco Malara, American Institute of Physics, Melville,
New York, pp. 477-480 (2003)
B.1.2 Memorie accettate su Atti di Congressi Internazionali nel 2003
1.
Malara F., De Franceschis M. F., Veltri P., Wave dissipation in Coronal Force - Free Structures, in
Memorie della Società Astronomica Italiana, proceedings of the 3rd meeting on the Italian Solar
Research (2003)
2.
De Bartolo S. G., Ambrosio L., Primavera L., Veltri M., Descrittori frattali e caratteri morfometrici
nella risposta idrologica, in La difesa idraulica del territorio, Trieste (2003)
C
C.1
RELAZIONI SU INVITO
Relazioni su invito a Congressi Internazionali nel 2002-2003
1.
Gaetano Zimbardo, Magnetic turbulence and particle dynamics in the Earth's magnetotail, CEMD
2002: Complexity in the Earth's Magnetospheric Dynamics, Venezia, Italia, 6/05/2002-10/05/2002 2002
2.
Gaetano Zimbardo, Numerical simulation of anomalous plasma transport in the presence of magnetic
turbulence, International Workshop on Chaotic Transport and Complexity in Classical and Quantum
Dynamics, Carry Le Rouet, France, 24/06/02-28/06/02 2002
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
3.
Carbone V., Intermittency in Plasma Turbulence, Solar Wind X, Pisa (Italy), 17 Giugno-21 Giugno
2002
4.
Carbone V., Bursty behaviour in complex systems: examples from plasma physics, 36-th Nordic Plasma
and Gas discharge symposium, Tromso (Norway), 23 Febbraio-26 Febbraio 2002
5.
Veltri P., Intermittency in MHD Turbulence: solar wind observations and coronal nanoflares
modelling, Plasmas in the laboratory and in the universe: new insights and new challenges, Como,
September 16-September 19 2003
6.
Zimbardo G., Current trends in solar wind and magnetospheric plasmas, Plasma Physics: State of the
Art and New Trends: Workshop on occasion of Laurea Honoris Causa to Bruno Coppi, Milano, 12
novembre-13 novembre 2003
C.2
Relazioni su invito a Congressi Nazionali
1.
Sorriso-Valvo L:, Intermittency in plasma turbulence, La Fisica del Plasma in Italia, L'Aquila, May 20May 22 2002
2.
Gaetano Zimbardo, Magnetic turbulence and energetic particle propagation in space, Scuola Nazionale
di Astrofisica, VI ciclo, terzo corso: Turbulence in Space Plasma, Galaxies and Galaxy Systems, Cetraro
(CS), Italia, 03/06/2002-07/06/2002 2002
3.
Carbone V., Cosentino M.T., Guerra I., Long-range correlations and nonPoisson statistics in
aftershocks, 21-th Congresso Nazionale GNGTS, Roma, 19 Novembre-21 Novembre 2002
D
D.1
COMUNICAZIONI A CONGRESSI
Interventi a Congressi Internazionali nel 2002 e 2003
1.
Lepreti F., Carbone V., Giuliani P., Veltri P., Antoni V., Cavazzana R., Regnoli G., Spada E.,
Statistical properties of solar X-ray flares, Solar Wind 10, Tenth International Conference on the Solar
Wind, Pisa, Italy, June 16-June 21 2002
2.
Statistical properties of soft X-ray solar flares, European Geophysical Society XXVII General Assembly
EGS 2002), Nice, France, April 21-April 26 2002
3.
Lepreti F., Vecchio A., Carbone V., Veltri P., Primavera L., Berrilli F., Consolini G., Pietropaolo E.,
Solar granulation and p-modes, European Geophysical Society XXVII General Assembly (EGS 2002),
Nice, France, April 21-April 26 2002
4.
Sorriso-Valvo L., Carbone V., Noullez A., Politano H., Pouquet A., Veltri P., Analysis of the
cancellation exponent in MHD turbulence from 2D numerical simulations, Journees du GDR
TURBULENCE, Nice (France), January 6-January 9 2002
5.
Sorriso-Valvo L., Carbone V., Veltri P., Some statistical properties of turbulent plasmas, EGS 2002
General Assembly, Nice (France), April 21-April 26 2002
6.
Sorriso-Valvo L., Carbone V., Noullez A., Politano H., Pouquet A., Veltri P., Topological changes of
the photospheric magnetic field inside active regions: a prelude to flares, EGS 2002 General Assembly,
Nice (France), April 21-April 26 2002
7.
Sorriso-Valvo L., Topological changes of photospheric magnetic field structures: a prelude to flares,
Solar Wind X, Pisa, June 17-June 21 2002
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
8.
Greco A., Taktakishvili A., Zimbardo G., Cimino G., Zelenyi L., Veltri P., The penetration of ions into
the magnetosphere through the magnetopause turbulent current sheet, CEMD 2002, Venice(Italy), 6
May 2002-10 May 2002 2002
9.
Greco A., Veltri P., Collisional filtration model in the solar transition region, Solar Wind 10,
Pisa(Italy), 17 June 2002-21 June 2002 2002
10.
Zimbardo G., Pommois P., Veltri P., Magnetic turbulence, fast magnetic field line diffusion, and small
magnetic structures in the solar wind, SOLAR WIND 10: X Congresso Internazionale sul vento
solare", Pisa (Italy), June 16-June 21 2002
11.
Pommois P., Veltri P., Zimbardo G., Particle transport in the solar wind magnetic turbulence: a
numerical investigation, SOLAR WIND 10: X Congresso Internazionale sul vento solare", Pisa (Italy),
June 16-June 21 2002
12.
Primavera, L., Malara, F., Veltri, P., Parametric Instability in the solar wind: numerical study of the
nonlinear evolution, Solar Wind X, Pisa, June, 17-June, 21 2002
13.
Primavera, L., Grappin, R., MHD waves in the solar wind, Numerical Workshop of the CIAS, Meudon
(Paris), 1-7-02-12-7-02 2002
14.
Primavera, L. Grappin, R. Malara, F. Veltri, P., Numerical simulations of the parametric instability in
the expanding Solar Wind, NATO ADVANCED RESEARCH WORKSHOP: "Turbulence, waves and
instabilities", Budapest, 16-9-02-20-9-02 2002
15.
G. Consolini, A.T.Y. Lui, G. Zimbardo, On the Levy nature of the magnetic field fluctuations during
current disruption, CEMD 2002: Complexity in the Earth's Magnetospheric Dynamics, Venezia, Italia,
06/05/2002-10/05/2002 2002
16.
A.Vecchio, C. Briand, Stokes V abnormal profiles in solar active regions., Emergence and evolution of
solar active regions, PICS: Progress meeting, Roma, 11 novembre-13 novembre 2002
17.
Sorriso-Valvo, L.; Carbone, V.; Bruno, R., Intermittency in solar wind induced electric field, Joint
EGS-AGU-EUG Assembly, Nice (France), April 6-April 11 2003
18.
Carbone, V.; Cosentino, M.T.; Guerra, I.; Sorriso-Valvo, L., On the probability of inter-events times
between earthquakes, Joint EGS-AGU-EUG Assembly, Nice (France), April 6-April 11 2003
19.
Carbone V., Cosentino M.T., Guerra I., Sorriso-Valvo L., Departures from local Poisson process in
aftershocks distribution, Joint EGS-AGU-EUG Assembly, Nice (France), April 6-April 11 2003
20.
Greco A., Taktakishvili A., Zimbardo G., Veltri P., Zelenyi L.M., Ion transport through the turbulent
magnetopause: calculations of the distribution function moments, Magnetospheric Response to Solar
Activity, Praga, September 9-September 12 2003
21.
Zimbardo, G., Greco, A., Veltri, P., Taktakishvili, A.L., Zelenyi, L.M., Double Peak Structure of the
Mangetotail Current Sheet as a Consequence of Magnetic Turbulence: a Numerical Study, STAMMS:
Spatio-Temporal Analysis and Multipoint Measurements in Space, Orleans, Francia, May 12-May 16
2003
22.
Greco A., Taktakishvili A., Zimbardo G., Veltri P., Cimino G., Zelenyi L., Lopez R., The penetration of
ions into the magnetosphere, performing Levy flights, Auroral Phenomena ans Solar-Terrestrial
Relations, Mosca, Russia, February 4-February 7 2003
23.
Zimbardo G., Greco A., Taktakishvili A., Veltri P., Zelenyi L., Numerical simulations of the influence
of magnetic turbulence on the structure of the Earth's magnetotail, Auroral Phenomena and SolarTerrestrial Relations, Mosca, Russia, February 4-February 7 2003
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
24.
Onofri M., Primavera L., Three-dimensional simulations of magnetic reconnection, Easter plasma
meeting, Torino, April 23-April 25 2003
25.
Zimbardo G., Greco A., Veltri P., Taktakishvili A.L., Zelenyi L.M., Double peak structure of the
magnetotail current sheet as a consequence of magnetic turbulence: a numerical study, STAMMS:
Spatio-Temporal Analysis and Multipoint Measurements in Space, Orleans, Francia, 12 maggio-16
maggio 2003
26.
Valentini F., Carbone V., Veltri P., Mangeney A., Phase space flights in nonlinear Landau Damping,
Plasmas in the Laboratory and in the Universe: new insights and new challanges, Como (Italy),
27.
Valentini F., Veltri P., Mangeney A., Nonlinear evolution of high frequency electrostatic waves in
magnetized plasmas: Bernstein-Landau paradox revisited, Plasmas in the Laboratory and in the
Universe: new insights and new challanges, Como (Italy), September 16-September 19 2003
28.
Valentini F., Carbone V., Veltri P., Mangeney A., Lagrangian study of the Nonlinear wave-particle
interaction, in the propagation of electrostatic waves, in unmagnetized plasmas, First International
Workshop on the Theory and Applications of the Vlasov equation, Nancy (France), November 26November 28 2003
29.
Nigro G., Malara F., Carbone V., Veltri P., A reduced MHD shell model for turbulence in coronal
loops, Plasmas in the laboratory and in the universe: new insights and new challenges, Como,
D.2
Interventi a Congressi Nazionali nel 2002 e 2003
1.
Sorriso-Valvo L., Carbone V., Veltri P., Turbulence in space plasmas, Societa ' Astronomica Italiana
(SAIT), XLVI Congresso Nazionale, Padova, April 10-April 12 2002
2.
Greco A., Veltri P., Collisional filtration in the solar transition region, III Convegno Nazionale su "La
Fisica del Plasma in Italia", L'Aquila, 20 Maggio-22 Maggio 2002
3.
Valentini F., Veltri P., Mangeney A., Numerical solution of a hybrid Vlasov-Maxwell system of
equations, III Convegno Nazionale "La Fisica del Plasma in Italia", L'Aquila (Italy), 20 May 2002-22
May 2002 2002
4.
Statistical properties of bursty events in MHD turbulence and in SOC models: an application to solar
flares, 3° Convegno Nazionale "La Fisica del Plasma in Italia", L'Aquila, May 22-May 25 2002
5.
Lepreti F., Carbone V., Veltri P., Statistical properties of solar X-ray flares, 3° Convegno sulla ricerca
solare italiana, Vulcano (ME), September 30-October 4 2002
6.
Sorriso-Valvo L., Abramenko v., Carbone V., Noullez A., Politano H., Pouquet A., Veltri P.,
Yurchyshyn V., Topologia delle strutture magnetiche in fotosfera come indicatore di flares, 3°
CONVEGNO SULLA RICERCA SOLARE ITALIANA, Vulcano (Isole Eolie), September 30-October 4
2002
7.
Pommois P., Zimbardo G., Veltri P., Magnetic field line transport and fine scale structures in
magnetic turbulence, III Convegno Nazionale su La Fisica del plasma in Italia, L'Aquila, May 20-May
22 2002
8.
Pommois P., Veltri P., Zimbardo G., Numerical investigation of plasma transport in anisotropic
magnetic turbulence, III Convegno Nazionale su La Fisica del plasma in Italia, L'Aquila, May 20-May
22 2002
a.a. 2001/2002 – 2002/2003
ASTROFISICA
9.
Primavera, L., Malara, F., Veltri, P., A Numerical Study of the Parametric Instability in the Solar Wind,
La fisica del plasma in Italia, L'Aquila, - 2002
10.
A.Greco, P.Veltri, Modello di filtrazione collisionale nella zona di transizione solare, III Convegno
sulla Ricerca Solare Italiana, Vulcano-Isole Eolie, 30 Settembre-4 Ottobre 2002
11.
Malara F., De Franceschis M. F., Veltri P., Wave dissipation in Coronal Force - Free Structures, 3°
Convegno sulla Ricerca Solare Italiana, Vulcano (ME), Italy, September, 30-October, 4 2002
12.
De Bartolo S. G., Ambrosio L., Primavera L., Veltri M., Descrittori frattali e caratteri morfometrici
nella risposta idrologica, La difesa idraulica del territorio, Trieste, - 2003
CONVEGNI ORGANIZZATI
Il gruppo Plasmi Astrofisici ha organizzato la Scuola Nazionale di Astrofisica, VI ciclo, 3° corso:
Turbulence in Space Plasmas - Galaxies and Galaxy Systems, che si è tenuto a Cetraro (CS), dal 3 al
7 giugno 2002.
PREMI
La dott.ssa A. Greco ha ricevuto il premio per la miglior presentazione orale per la seguente
comunicazione: Greco A., Taktakishvili A., Zimbardo G., Veltri P., Zelenyi L.M., Ion transport
through the turbulent magnetopause: calculations of the distribution function moments, Magnetospheric
Response to Solar Activity, Praga, September 9-September 12 2003
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
2
FISICA TEORICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
L’attività di ricerca nel biennio 2002-2003 ha avuto per oggetto:
•
•
•
•
la fenomenologia dei processi di collisione adronica e la Cromodinamica Quantistica (QCD) nel limite di
alte energie;
lo studio di aspetti non-perturbativi delle teorie di gauge mediante discretizzazione su reticolo spaziotemporale;
interazione kaone-nucleone alle basse energie;
(a partire dal 2003) le teorie di campo di sistemi correlati.
Il lavoro di ricerca del gruppo di Fisica Teorica delle Particelle Elementari si è svolto in collaborazione
con altri gruppi teorici universitari nazionali ed esteri.
Alcune delle ricerche svolte hanno utilizzato le risorse di calcolo elettronico del Dipartimento e
dell'INFN-Gruppo collegato di Cosenza, per effettuare calcoli numerici, test e simulazioni MonteCarlo di teorie
e modelli presi in esame.
2.1
FENOMENOLOGIA ADRONICA E QCD
2.1.1 QCD
Professori e
R icercatori: Roberto Fiore, Alessandro Papa
Collaboratori: V.S. Fadin, M.I. Kotsky (Budker Institute for Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia)
D.Yu. Ivanov (Sobolev Institute of Mathematics, Novosibirsk)
Nell'ambito della teoria Balitsky-Fadin-Kuraev-Lipatov (BFKL), è stata verificata all'ordine
sottodominante la condizione di bootstrap "forte" per la Reggeizzazione del gluone in QCD perturbativa per la
parte del contributodel gluone. La verifica di tale condizione è rilevante per provare la proprietà di
Reggeizzazione del gluone in QCD perturbativa all'ordine sottodominante.
È stato calcolato all'ordine 1-loop il vertice efficace quark-gluone-quark Reggeizzato in QCD
perturbativa nel limite di Regge [2a]. Tale vertice è necessario per il calcolo delle correzioni all'ordine
dominante della traiettoria di Regge del quark Reggeizzato in QCD.
È in fase di ultimazione il calcolo all'ordine sottodominante del fattore di impatto fotone virtualemesone vettore per il caso di polarizzazione longitudinale.
Infine, sono state derivate all'ordine sottodominante le condizioni per la compatibilità della
Reggeizzazione del gluone con l'unitarietà nel canale s (boostrap) relative alle ampiezze di produzione di
gluoni. È stato mostrato che queste condizioni di bootstrap includono le condizioni di bootstrap forte che erano
state proposte in passato senza averne dato una derivazione.
2.1.2 Fenomenologia adronica
Professori
e Ricercatori: Roberto Fiore, Alessandro Papa
Collaboratori: A. Flachi (Universidad Autonoma, Barcellona, Spagna)
F. Paccanoni (Università di Padova)
L.L. Jenkovszky, V.K. Magas (Bogolyubov Institute of Theoretical Physics, Kiev,
Ucraina)
A. Kotikov (Joint Institute of Nuclear Research, Dubna, Russia)
A.I. Lengyel (Institute of Electron Physics, Uzhgorod, Ungheria)
W. Magas (Bergen University, Bergen, Norvegia)
È stata studiata nell'ambito del modello di Pomerone dipolo la fotoproduzione del mesone vettore J/psi
ad HERA. L'accordo del modello con i dati sperimentali suggerisce che il processo in questione può essere
descritto dal solo Pomerone "soffice".
È stato ultimato un lavoro in cui è proposto un modello esplicito che realizza la dualità partone-adrone.
Importanti ingredienti del modello sono traiettorie di Regge non-lineari.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
È stata stimata la sezione d'urto neutrino-nucleone per collisioni indotte da neutrini cosmici di energia
ulta-alta. Il calcolo utilizza l'evoluzione DGLAP all'ordine dominante e l'approssimazione di valori piccoli
della variabile di Bjorken, assumendo funzioni di distribuzione dei partoni all'inizio dell'evoluzione DGLAP
con dipendenza soffice dalla variabile di Bjorken. È in corso di svolgimento l'inclusione nel calcolo degli effetti
di ricombinazione del gluone.
È stato esteso alla elettroproduzione di mesoni vettori un modello introdotto in passato per lo studio
della fotoproduzione. Tale modello si basa sullo scambio di un Pomerone dipolo. L'universalità della traiettoria
non-lineare del Pomerone è stato sottoposta a verifica confrontando il modello con i dati di ZEUS e di H1 e su
quelli relativi alla collisione protone-antiprotone di CDF.
2.2
TEORIE DI GAUGE SU RETICOLO
Professori e
Ricercatori: Roberto Fiore, Alessandro Papa
Collaboratori: P. Provero (Fondazione ISI, Villa Gualino, Torino)
È in corso di stampa un lavoro sulla determinazione dell'esponente critico ν in SU(2) in3+1 dimensioni,
dando risultati in accordo con le predizioni di universalità, mediante l'applicazione di un metodo, ispirato dalla
congettura di Svetitsky-Yaffe, che si basa sullo studio degli effetti di volume finito di semplici operatori su
reticolo (ad esempio, la plaquette).
È stato ultimato uno studio nell'ambito della teoria di gauge SU(2) in 3+1 dimensioni delle masse di
"screening" nella fase deconfinata, vicino alla regione critica. I risultati mostrano che lo spettro delle masse di
"screening" è compatibile con quello degli stati legati del modello di Ising in 3 dimensioni nella fase di
simmetria rotta, in accordo con le predizioni di universalità.
È stato studiato il diagramma di fase della teoria di gauge SU(2) in presenza di fermioni dinamici a
temperatura e potenziale chimico finiti, mediante simulazione su reticolo. Il caso della teoria di gauge SU(2) è
interessante perché è possibile effettuare le simulazioni a potenziale chimico sia reale che immaginario e
verificare così la fattibilità del prolungamento analitico. Ciò può dare utili indicazioni per il caso fisico della
teoria di gauge SU(3) per la quale non è possibile la simulazione numerica diretta a potenziale chimico reale.
È in corso di studio il cosiddetto modello del loop di Polyakov proposto da R. Pisarski, secondo il quale
la fase deconfinata delle teorie di gauge è descrivibile mediante una teoria efficace di campo medio nella
variabile loop di Polyakov.
2.3
INTERAZIONE KAONE-NUCLEONE ALLE BASSE ENERGIE
Professori
e Ricercatori: Galileo Violini
Collaboratori: P. Gensini (Università di Perugia)
Si prevede lo studio dell’interazione kaone-nucleone alle basse energie ed il confronto con i dati
sperimentali prodotti all’acceleratore DaΦne dei Laboratori Nazionali di Frascati.
2.4
TEORIE DI CAMPO DI SISTEMI CORRELATI
Criticalità quantistica
Ricercatori: Domenico Giuliano
Collaboratori: R.B. Laughlin, B.A. Bernevig (Stanford University, USA)
La frazionalizzazione del numero quantico di spin è un fenomeno ben noto da soluzioni esatte di
modelli di antiferromagneti monodimensionali.
Si è studiata l'estensione della frazionalizzazione di spin a sistemi bidimensionali, identificandone il
corrispondente bidimensionale con la criticalità quantistica alla transizione tra un isolante a bande ed un
antiferromagnete a spin 1/2. Le particelle con spin frazionalizzato (spinons) appaiono come stati liberi a grandi
distanze in modelli monodimensionali.
In due dimensioni, invece, gli spinons sono confinati in eccitazioni a spin uno, in ciascuna fase, ma non
al punto critico antiferromagnetico. Si è proposta una misura della suscettività dinamica di spin allo scopo di
verificare la non elementarità dell'eccitazione a spin uno in prossimità del punto critico, cosa che dovrebbe
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
mostrare una serie di risonanze nella suscettività medesima come evidenza della non elementarità
dell'eccitazione a spin uno e, quindi, dell'esistenza di spinon deconfinati in due dimensioni
come fenomeno critico. L'articolo in questione è stato accettato per la pubblicazione su Annals of Physics.
2.4.1 Interazione tra eccitazioni elementari di sistemi correlati
Ricercatori:
Domenico Giuliano
Collaboratori: B.A. Bernevig, D.I. Santiago (Stanford University, USA)
Si è studiata l'interazione tra eccitazioni a statistica frazionaria in modelli monodimensionali
esattamente solubili. I risultati mostrano che l'interazione tra particelle a statistica frazionaria in una
dimensione è, in generale, data da un'attrazione a corto raggio. Possibili conseguenze fisiche di tale interazione
dovrebbero essere evidenziate, per esempio, in esperimenti di trasporto di stati di edge di una barretta Hall
attraverso un contatto puntiforme.
2.4.2 Controllo adiabatico della fase di Berry in sistemi mesoscopici
Ricercatori: Domenico Giuliano
Collaboratori: P. Sodano (Università di Perugia) ed A. Tagliacozzo (Università di Napoli)
Si è studiata la possibilità di generare una fase di Berry in dispositivi mesoscopici (punti quantistici),
utilizzando come parametri di controllo il campo magnetico ortogonale al punto quantico ed un campo elettrico
modulato e scegliendo un opportuno cammino chiuso nello spazio dei parametri.
Tale fase risulta nulla, o differente da zero, a seconda del campo magnetico applicato. Per la rivelazione
della fase è stato proposto di misurare la conduttanza in continua attraverso un anello interferometrico, un
braccio del quale è collegato al punto quantico.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
A
1.
V.S. Fadin, A. Papa, A proof of fulfillment of the strong bootstrap condition, Nucl. Phys. B640 (2002)
309.
2.
R. Fiore, L.L. Jenkovszky, F. Paccanoni, A. Papa, J/PSI Photoproduction at Desy-Hera, Phys. Rev. D65
(2002) 077505.
3.
R. Fiore, A. Flachi, L.L. Jenkovszky, A.I. Lengyel, V.K. Magas, Explicit Model Realizing PartonHadron Duality, Eur. Phys. J A 15 (2002) 505.
4.
M.I. Kotsky, L.N. Lipatov, A. Principe, M.I. Vyazovsky, Radiative Corrections to the Quark Gluon
Reggeized Quark Vertex In Qcd, Nucl. Phys. B648 (2003) 277.
5.
J. Bartels, V.S. Fadin, R. Fiore, The Bootstrap Conditions for the Gluon Reggeization, Nucl. Phys.
B672 (2003) 329.
6.
R. Fiore, L.L. Jenkovszky, A. Kotikov, F. Paccanoni, A. Papa, E. Predazzi, Ultrahigh-Energy Neutrino
Nucleon Interactions, Phys. Rev. D68 (2003) 093010.
7.
R. Fiore, L.L. Jenkovszky, F. Paccanoni, A. Prokudin, The Pomeron in Exclusive Vector Meson
Production, Phys. Rev. D68 (2003) 014005.
8.
R. Fiore, A. Papa, P. Provero, The Spectrum of Screening Masses Near T(C): Predictions From
Universality, Phys. Rev. D67 (2003) 114508.
9.
B.A. Bernevig, D. Giuliano, D.I. Santiago, Interaction Between Particles in A 1-Dimensional Gas of 1/
Λ Fractional Statistics Particles, Phys. Rev. B68 (2003) 115321.
10. D. Giuliano, P. Sodano, A. Tagliacozzo, Adiabatic Control of the Electron Phase in A Quantum Dot,
Phys. Rev. B67 (2003) 155317.
A.1.2
Pubblicazioni su riviste internazionali accettate nel 2003.
1.
A. Papa, C. Vena, Finite-Size Scaling and Deconfinement Transition: The Case of 4d Su(2) Pure Gauge
Theory, in corso di stampa su Int. J. Mod. Phys. A.
2.
B.A. Bernevig, D. Giuliano, R.B. Laughlin, Spectroscopy of Matter Near Criticality, accettato per la
pubblicazione su Annals of Physics.
D
D.1
Interventi a Congressi Internazionali nel 2002 e 2003
1.
A. Papa, Fulfillment of the Strong Bootstrap Condition, Pubblicato Su Diffraction 2002, Proceedings of
the NATO ARW on Interpretation of the New Diffractive Phenomena in Quantum Chromodynamics
and in the S-Matrix Theory, Alushta (Crimea, Ukraine), 31 August - 6 September, 2002, editors R.
Fiore, L.L. Jenkovszky, M.I. Kotsky, V.K. Magas and A. Papa, Kluwer Academic Publishers
(Dordrecht, The Netherlands), pp. 247-256.
2.
R. Fiore, A. Flachi, L.L. Jenkovszky, A.I. Lengyel, V.K. Magas, Regge Dual Approach to Generalized
Parton Distributions and Deeply Virtual Compton Scattering,
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
pubblicato su DIFFRACTION 2002, Proceedings of the NATO ARW on Interpretation of the New
Diffractive Phenomena in Quantum Chromodynamics and in the S-Matrix Theory, Alushta (Crimea,
Ukraine), 31 August - 6 September, 2002, editors R. Fiore, L.L. Jenkovszky, M.I. Kotsky, V.K. Magas
and A. Papa, Kluwer Academic Publishers (Dordrecht, The Netherlands), pp. 123-134.
3.
R. Fiore, A. Papa, P. Provero, Spectrum of Screening Masses in the (3+1)-Dimensional Su(2) Pure
Gauge Theory Near the Critical Temperature, pubblicato su LATTICE 2001, Proceedings of the
XIXth International Symposium on Lattice Gauge Theories, Berlin, Germany, 19 - 24 August, 2001,
editors M. Muller-Preussker et al., Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 106 (2002) 486-488.
4.
R. Fiore, L.L. Jenkovszky, F. Paccanoni, A. Prokudin, The Pomeron in Exclusive J / Psi Vector Meson
Production, Talk given by A. Prokudin at Photon 2003: International Conference on the Structure and
Interactions of the Photon and 15th International Workshop on Photon-Photon Collisions, Frascati,
Italy, 7-11 Apr 2003.
5.
P. Giudice, A. Papa, Real and Imaginary Chemical Potential in Su(2) Qcd,Talk given by A. Papa at the
international workshop "Nonperturbative QCD", Tashkent, 22-28 Sept 2003.
6.
D. Giuliano, A. Naddeo, A. Tagliacozzo, Linear Kondo Transport in a Quantum Dot, Journal of Phys.
C: 16 special issue (in print 2004).
7.
G. Campagnano, D. Giuliano, A. Naddeo, A. Tagliacozzo, Josephson Versus Kondo Coupling at a
Quantum Dotwith Superconducting Contacts , Proceedings in “SNED superconducting nanoelectronic
devices” (2003), edito da J. Pekola, B. Ruggero, P. Silvestrini, Kluwer Academic Plenum Publishers (in
print 2004).
8.
B.A. Bernevig, D. Giuliano, R.B. Laughlin, Interaction Among Particles with Fractionalized Quantum
Numbers in one Dimensional Samples, "Proceedings of the international school of physics "Enrico
Fermi", course CLI, edito da B. Altshuler e V. Tognetti, IOS Press, Amsterdam (2003) , pagg.
375-394.
9.
B.A. Bernevig, D. Giuliano, D.I. Santiago, R.B. Laughlin, Interaction Between Particles with
Fractionalized Quantum Numbers, Proceedings della Conferenza Internazionale di Fisica Teorica,
TH-2002, Paris, July 22-27, 2002, special issue of Annales Henry Poincare, edito da Daniel Iagolnitzer.
10. G. Violini, University International Relations. Some Reflections from a Souythern Point of View,
Contributo al Workshop On University International Relations, Shahroud, Iran, Marzo 2002.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA TEORICA
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
3.
FISICA NUCLEARE 2002
Le ricerche di Fisica nucleare hanno riguardato l'applicazione della Teoria del Nucleo Coerente di
Giuliano Preparata a due anomalie della Fisica nucleare: la produzione esaltata di dileptoni nelle collisioni fra
nuclei pesanti e le proprietà dei nuclei sulla linea di sgocciolamento neutronico.
Ricercatori:
R. Alzetta, professore associato
G. Liberti, ricercatore a tempo definito
D. Tarantino, dottorando XIV ciclo
R. L. Zaffino, dottoranda XVIII ciclo
G. Filippelli, dottorando XVIII ciclo
3.1
DINAMICHE COERENTI NEI NUCLEI
3.1.1 Collisioni ultrarelativistiche fra ioni pesanti.
Nell'ambito della teoria del Nucleo Coerente e della QED coerente di Giuliano Preparata, abbiamo
studiato la produzione esaltata delle coppie leptoniche (e+ e-) nelle collisioni relativistiche dei nuclei Ca-Ca e
C-C recentemente riscontrata nelle misure sperimentali al BEVALAC. Lo studio e` ancora in corso.
3.2
TEORIA DEL NUCLEO COERENTE. NUCLEI CON ALONE.
Abbiamo affrontato lo studio dei Nuclei con alone e in particolare del Litio 11. Lo studio si è concluso
con risultati soddisfacenti per l'energia di legame dei due neutroni e per la loro distanza dal core. È in corso lo
studio della dissociazione coulombiana e della correlazione fra i due neutroni dell'alone del Litio11.
3
FISICA NUCLEARE 2003
Ricercatori: Renzo Alzetta, professore associato
Giuseppe Liberti, ricercatore a tempo definito
Rosa Letizia Zaffino, dottoranda XVIII ciclo
Giovanni Polimeni, laureando.
3.1 DINAMICHE COERENTI NEI NUCLEI
Ricercatori:
R. Alzetta, G. Liberti, R.L. Zaffino
Teoria del Nucleo Coerente. Nuclei con alone
È stato ultimato, lo studio dei Nuclei con alone ed in particolare del Litio 11.
Lo studio si è concluso con risultati soddisfacenti per l'energia di legame e la correlazione tra i due
neutroni dell'alone.
3.3
DINAMICHE COERENTI IN MATERIA CONDENSATA
Transizione di fase superradiante (G. Liberti, R.L. Zaffino)
[Collaborazione con L. Gamberale ( Pirelli Labs – Milano)
È stato ultimato lo studio della transizione di fase superradiante (SPT) nei sistemi atomici in interazione
con il campo di radiazione e.m. Abbiamo dimostrato che un sistema atomico a due livelli in interazione
risonante con un singolo modo del campo e.m. esibisce una transizione di fase a temperatura non nulla. Viene
dimostrato inoltre come la SPT sia possibile, oltre che per sistemi descritti dall'Hamiltoniana di Dicke, anche
in presenza del termine diamagnetico nell'Hamiltoniana di interazione.
È in corso di studio l'applicazione del modello a sistemi fisici reali.
I risultati ottenuti, ed il rinnovato interesse della comunità scientifica sui problemi connessi alla SPT,
hanno imposto lo sviluppo di un’analisi critica dei modelli termodinamici ad essa connessi ed hanno
confermato come il modello di Dicke della SPT non sia altro che il limite in prima quantizzazione della QED
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA NUCLEARE
coerente di G. Preparata. È in via di completamento uno studio che affronta in maniera complessiva ed
esauriente il problema del corretto trattamento delle proprietà termodinamiche dei sistemi atomici in
interazione con il campo di radiazione.
Lo svilupo delle applicazioni della QED coerente di G. Preparata a sistemi fisici reali (acqua, sistemi
biologici, idruri) viene svolta in collaborazione con A. De Ninno (ENEA, Frascati), L. Gamberale e R. Mele
(Pirelli Labs, Milano), E. Del Giudice (INFN, Milano).
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
A.1.2
FISICA NUCLEARE
Articoli sottomessi
1.
L. Gamberale, G. Liberti and R. L. Zaffino, Thermodynamics of two-level atoms in resonant interaction
with the radiation field. Submitted to Phys. Rev. Lett.
2.
G. Liberti and R. L. Zaffino, Thermodynamics of two-level atoms in interaction with the radiation field
in the restricted rotating wave approximation. Submitted to J. Phys. A: Math. Gen.
3.
R. Alzetta, G. Liberti and R. L. Zaffino, Nuclear halo and the coherent nuclear interaction, nuclth/0403018. Submitted to International Journal of Modern Physics E (IJMPE).
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
4.
FISICA SPERIMENTALE DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
La fisica delle particelle elementari si occupa dello studio dei costituenti elementari della materia e
delle loro mutue interazioni. La ricerca sperimentale si svolge mediante l'impiego di acceleratori di particelle
capaci di innalzare l'energia delle stesse sino ad alcuni TeV e di farle collidere tra di loro o contro dei bersagli
fissi, e di rivelatori in grado di riconoscere i prodotti finali dell'interazione.
Le linee di ricerca sulle interazioni fondamentali ad alta energia, alle quali ricercatori del dipartimento
partecipano sono:
1. Studio della struttura interna del protone mediante l'interazione profondamente anelastica elettroneprotone all'acceleratore HERA presso il laboratorio Desy di Amburgo con l'esperimento ZEUS;
2. Studio dell'interazione protone-protone all'acceleratore LHC del CERN di Ginevra con l'esperimento
ATLAS finalizzato alla ricerca del bosone di Higgs, di particelle super simmetriche, etc.;
4.1
ESPERIMENTO ZEUS
Professori e
Ricercatori:
M. Capua
A. Mastroberardino
M. Schioppa
G. Susinno
Tecnici:
F. Pellegrino
Collaborazione internazionale
Gli esperimenti di diffusione altamente anelastica con sonde puntiformi, quali l'elettrone, sono il
miglior laboratorio per studiare la struttura degli adroni e la distribuzione dei costituenti negli adroni stessi.
Presso il Laboratorio Desy di Amburgo è in funzione dal luglio '91 l'acceleratore elettrone-protone
HERA in cui elettroni (positroni) di 27 GeV di energia vengono fatti collidere contro protoni da 820 GeV. I
ricercatori del dipartimento hanno collaborato alla realizzazione del rivelatore di vertici, dello spettrometro di
muoni in avanti e dello spettrometro di protoni emessi a piccolissimo angolo.
Durante lo shut down 2000-2001, la macchina acceleratrice è stata modificata per raggiungere una
luminosità istantanea 10 volte superiore a quella esistente e consentire agli esperimenti in funzione sul
collisionatore di migliorare di un pari fattore il numero di eventi per nuova fisica. Nello stesso periodo la
collaborazione ZEUS ha completato la costruzione e l’installazione, nella zona subito a ridosso del centro di
collisione, di un nuovo rivelatore di micro vertici, il quale permetterà di riconoscere e ricostruire i vertici
secondari di particelle a breve vita media.
Durante il periodo 01-03 i ricercatori del dipartimento hanno collaborato all'analisi di fisica per lo
studio dei processi di fotoproduzione diffrattiva di vettori mesoni a grandi momenti trasferiti e allo studio della
distribuzione di momento trasverso dei partoni all’interno del protone.
4.2
PROGETTO DI UN RIVELATORE PER IL FUTURO ANELLO DI COLLISIONE pp LHC al
CERN: ATLAS
Professori e
Ricercatori:
G. Avolio
C. Adorisio
M. Capua
G. Corsetti
L. La Rotonda
A. Mastroberardino
E. Meoni
A. Policicchio
M. Schioppa
G. Susino
P.F. Zema
Tecnici:
F. Pellegrino
Collaborazione internazionale
a.a.2001/2002 - 2002/2003
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
La collaborazione ATLAS propone un rivelatore finalizzato al pieno utilizzo delle potenzialità del
collider LHC sin dall'inizio della sua attività. L'ottimizzazione del rivelatore è basata sulla massima sensibilità
nel possibile intervallo di massa del bosone di Higgs, sullo studio dettagliato dei decadimenti del quark "top",
sulla ricerca di particelle supersimmetriche e sulla sensibilità a possibili strutture composte delle particelle
elementari.
Lo scopo principale dell'esperimento è di poter operare ad un'elevata luminosità (quella nominale
prevista per il collider è di 1.7 E34 cm-2 s-1) conservando una buona sensibilità su un vasto spettro di stati
finali contenenti elettroni, fotoni, muoni, jets e momento trasverso mancante, in modo da poter individuare
possibili segnali per nuova fisica. Inoltre durante il primo periodo in cui il collider lavorerà a bassa luminosità,
l'esperimento si rivolgerà alla rivelazione di tau e di quark pesanti in modo da determinare con la massima
precisione i possibili decadimenti di Higgs carichi e di particelle supersimmetriche in coppie di tau.
Gli elementi principali del rivelatore ATLAS sono:
1) un rivelatore centrale immerso in un campo magnetico solenoidale prodotto con tecniche di super
conduzione finalizzato ad un'accurata misura del momento in un ampio intervallo di pseudorapidità
(-2.5<pseudorapidità<2.5);
2) un calorimetro elettromagnetico di elevata precisione utilizzato in combinata con un rivelatore di
inizio sciame a fine granularità mirato ad una precisa misura dell'energia rilasciata da fotoni ed elettroni;
3) un calorimetro adronico ad elevata ermeticità (-5< pseudorapidità <5) per la misura dell'energia dei
jet e del momento trasverso mancante;
4) uno spettrometro muonico toroidale a larga accettanza (-3< pseudorapidità <3) per l'identificazione
di muoni e per una misura indipendente del loro momento;
5) un preciso rivelatore di vertice per la prima fase a bassa luminosità .
Il progetto tecnico (Tecnical Proposal) con i dettagli dell'esperimento è stato pubblicato dalla
collaborazione e, con l'approvazione del progetto di ricerca LHC da parte del CERN (avvenuta alla fine del
94), è iniziata la fase di costruzione di tutte le componenti del rivelatore.
I ricercatori del dipartimento hanno l'incarico di realizzare, entro la fine del 2004, 35000 tubi a deriva
per le camere di precisione più interne del barrel dello spettrometro per muoni,
Essi partecipano inoltre allo studio, mediante simulazioni MonteCarlo e analisi di dati sperimentali
raccolti durante test su fascio e con radiazione cosmica, delle proprietà di deriva delle miscele di gas impiegate
nelle camere a deriva dello spettrometro per muoni
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
a.a.2001/2002 - 2002/2003
A
1. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of the
open-charm contribution to the diffractive proton structure function, Nuclear Physics B 672 (2003), pp
3-35
2. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of highQ^2 charged current cross sections in e^+p deep inelastic scattering at HERA, European Physical
Journal C32 (2003), pp 1-16
3. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of deeply
virtual Compton scattering at HERA, Physics Letters B 573 (2003), pp 46-62
4. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Jet production in
charged current deep inelastic e+p scattering at HERA, European Physical Journal C31 (2003), pp
149-164
5. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. A search for resonance
decays to lepton+jet at HERA and limits on leptoquarks. Physical Review D 68 (2003)
6. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS
Collaboration. Dijet angular
distributions in photoproduction of charm at HERA, Physics Letters B 565 (2003), pp 87-101
7. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Search for single-top
production
in
ep
collisions
at
HERA,
Physics
Letters
B
559
(2003),
pp
153-170
8. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Scaling violations and
determination of alpha_s from jet production in gamma p interactions at HERA, Physics Letters B 560
(2003), pp 7-23
9. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of subjet
multiplicities in neutral current deep inelastic scattering at HERA and determination of alpha_s,
Physics Letters B 558 (2003), pp 41-58
10. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of event
shapes in deep inelastic scattering at HERA, European Physical Journal C27 (2003), pp 531-545
11. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Observation of the
strange sea in the proton via inclusive ¢-meson production in neutral current deep inelastic scattering at
HERA, Physics Letters B 553 (2003), pp 141-158
12. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Study of the azimuthal
asymmety of jets in neutral current deep inelastic scattering at HERA, Physics Letters B 551 (2003), pp
3-4
13. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurements of
inelastic J/psi and psi^prime photoproduction at HERA, European Physical Journal C27 (2003), pp
173-188
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
a.a.2001/2002 - 2002/2003
production
in
e^+p
collisions
at
HERA,
Nuclear
Collaboration. Leading proton
Physics B 658 (2003) 3-46
15. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of highQ^2 e^-p neutral current cross sections at HERA and the extraction of x F_3 (revised), European Physical
Journal C28 (2003), pp 175-201
16. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Inclusive jet cross
sections in the Breit frame in neutral current deep inelastic scattering at HERA and determination of
Alpha_s, Physics Letters B 547 (2002), pp 164-180
17. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. A ZEUS next-to-leadingorder QCD analysis of data on deep inelastic scattering, Physical Review D 67 (2003)
18. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of
diffractive production of D^*+- (2010) mesons in deep inelastic scattering at HERA, Physics Letters B
545 (2002), pp 244-260
19. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of protondissociative diffractive photoproduction of vector mesons at large momentum transfer at HERA, European
Physical Journal C26 (2003), pp 389-409
20. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of highQ^2 charged current cross sections in e^-p deep inelastic scattering at HERA, Physics Letters B 539
(2002), pp 197-217
21. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Leading Neutron
production
in
e^+p
collisions
at
HERA,
Nuclear
Physics
B637
(2002),
pp
3-56
22. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of the Q^2
and energy dependence of diffractive interactions at HERA, European Physical Journal C25 (2002), pp
169-187
Collaboration. Exclusive
photoproduction of J/Psi mesons at HERA, European Physical Journal C24 (2002), pp 345-360
24. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Search for lepton-flavor
violation
in
e^+p
collisions
at
HERA,
Physics
Review
D
65
(2002)
25. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Dijet photoproduction at
HERA and the structure of the photon, European Physical Journal C23 (2002), pp 615-631
26. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. High-mass dijet cross
sections in photoproduction at HERA, Physics Letters B 531 (2002), pp 9-27
27. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of the
photon-proton total cross section at a center-of-mass energy of 209 GeV at HERA, Nuclear Physics B627
(2002), pp 3-28
28. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Searches for excited
fermions
in
ep
collisions
at
HERA,
Physics
Letters
B
549
(2002),
pp
32-47
a.a.2001/2002 - 2002/2003
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
29. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Dijet production in
neutral current deep inelastic scattering at HERA, European Physical Journal C23 (2002), pp 13-27
30. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Properties of hadronic
final states in diffractive deep inelastic scattering at HERA, Physics Review D 65 (2002)
31. M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Three-jet production in
diffractive deep inelastic scattering at HERA, Physics Letters B 516 (2001), pp 273-292
32. L.La Rotonda, M. Schioppa, G. Susinno et al., Production and test of MONITORED DRIFT TUBES for
the muon spectrometer of the ATLAS experiment. IEEE Trans.Nucl.Sci.49:1077-1079,2002
33. L.La Rotonda, Nomad Collaboration. Search for νµ
νe oscillations in the NOMAD experiment
Phys.Lett.B570:19-31,2003
34. L.La Rotonda, Nomad Collaboration Prediction of neutrino fluxes in the NOMAD experiment.
Nucl.Instrum.Meth.A515:800-828,2003
35. L.La Rotonda, Nomad Collaboration New results on a search for a 33.9-MeV/c**2 neutral particle from
PI+ decay in the NOMAD experiment. Phys.Lett.B527:23-28,2002
36. L.La Rotonda, Nomad Collaboration Study of D*+ production in NU/MU charged current interactions in
the NOMAD experiment. Phys.Lett.B526:278-286,2002
37. L.La Rotonda, Nomad Collaboration. A study of STRANGE particle production in MUON-NEUTRINO
charged current interactions in the NOMAD experiment. Nucl.Phys.B621:3-34,2002
38. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Mechanisms affecting performance of the BaBar
resistive plate chambers and searches for remediation, Nucl.Instrum.Meth.A508:128-132,2003
39. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Rates, polarizations, and asymmetries in charmless
vector vector B meson decays, Phys.Rev.Lett.91:171802,2003
40. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of time dependent CP asymmetries and the
CP odd fraction in the decay B0 ---> D*+ D*-, Phys.Rev.Lett.91:131801,2003
41. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Limits on D0 - anti-D0 mixing and CP violation from the
ratio of lifetimes for decay to K- pi+, K- K+ and pi- pi+, Phys.Rev.Lett.91:121801,2003
42. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the branching fractions for the
exclusive decays of B0 and B+ to anti-D(*) D(*) K. Phys.Rev.D68:092001,2003
43. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Observation of a narrow meson decaying to D+(s) pi0 at
a mass of 2.32-GeV/c**2, Phys.Rev.Lett.90:242001,2003.
44. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Rare B decays into states containing a J / psi meson and
a meson with s anti-s quark content, Phys.Rev.Lett.91:071801,2003.
45. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Search for D0 - anti-D0 mixing and a measurement of
the doubly Cabibbo suppressed decay rate in D0 ---> K pi decays, Phys.Rev.Lett.91:171801,2003
46. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurements of the branching fractions and charge
asymmetries of charmless three body charged B decays, Phys.Rev.Lett.91:051801,2003
a.a.2001/2002 - 2002/2003
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
47. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurements of CP violating asymmetries and
branching fractions in B meson decays to eta-prime K, Phys.Rev.Lett.91:161801,2003
48. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Evidence for B+ ---> J / psi p anti-Lambda and search
for B0 ---> J / psi p anti-p, Phys.Rev.Lett.90:231801,2003
49. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Observation of the decay B+- ---> pi+- pi0, study of
B+- ---> K+- pi0, and search for B0 ---> pi0 pi0, Phys.Rev.Lett.91:021801,2003
50. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Study of time dependent CP asymmetry in neutral B
decays to J / psi pi0, Phys.Rev.Lett. 91:061802,2003
51. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the branching fraction and CP violating
asymmetries in neutral B decays to D*+- D-+, Phys.Rev.Lett.90:221801,2003
52. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of B0 ---> D(*)+ D*- branching fractions
and B0 ---> D*+(s) D*- polarization with a partial reconstruction technique, Phys.Rev.D67:092003,2003
53. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. The BaBar instrumented flux return performance:
Lessons learned, Nucl.Instrum.Meth.A494:455-463,2002
54. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the CKM matrix element |V(ub)| with B
---> rho e nu decays, Phys.Rev.Lett.90:181801,2003
55. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Resistive plate chamber performance in the BaBar IFR
system, IEEE Trans.Nucl.Sci.49:888-893,2002
56. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Simultaneous measurement of the B0 meson lifetime and
mixing frequency with B0 ---> D*- l+ nu(l) decays, Phys.Rev.D67:072002,2003
57. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the B0 meson lifetime with partial
reconstruction of B0 -- -> D*- pi+ and B0 ---> D*- rho+ decays, Phys.Rev.D67:091101,2003
58. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. A Study of the rare decays B0 ---> D(*)+(s) pi- and B0
---> D(*)-(s) K+, Phys.Rev.Lett.90:181803,2003
59. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. A Measurement of the B0 ---> J / psi pi+ pi- branching
fraction, Phys.Rev.Lett.90:091801,2003
60. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Study of inclusive production of charmonium mesons in
B decay, Phys.Rev.D67:032002,2003
61. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the branching fraction for inclusive
semileptonic B meson decays, Phys.Rev.D67:031101,2003
62. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurements of branching fractions and CP violating
asymmetries in B0 ---> pi+ pi-, K+ pi-, K+ K- decays, Phys.Rev.Lett.89:281802,2002
63. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the CP violating asymmetry amplitude
sin 2beta, Phys.Rev.Lett.89:201802,2002
64. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. The RPC based IFR system at BaBar experiment:
Preliminary results, Nucl.Instrum.Meth.A477:435-439,2002
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
a.a.2001/2002 - 2002/2003
65. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the branching fraction and CP content
for the decay B0 ---> D*+ D*-, Phys.Rev.Lett.89:061801,2002
66. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Search for T and CP violation in B0 - anti-B0 mixing
with inclusive dilepton events, Phys.Rev.Lett.88:231801,2002
67. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the B0 lifetime with partially
reconstructed B0 ---> D*- l+ nu(l) decays, Phys.Rev.Lett.89:011802,2002
68. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of D(s)+ and D*(s)+ production in B
meson decays and from
Phys.Rev.D65:091104,2002
continuum
e+
e-
annihilation
at
s**(1/2)
=
10.6-GeV,
69. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. A Study of time dependent CP violating asymmetries and
flavor oscillations in neutral B decays at the Upsilon(4S), Phys.Rev.D66:032003,2002
70. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Search for the rare decays B ---> K l+ l- and B ---> K*
l+ l-, Phys.Rev.Lett.88:241801,2002
71. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the B0 - anti-B0 oscillation frequency
with inclusive dilepton events, Phys.Rev.Lett.88:221803,2002
72. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of B0 - anti-B0 flavor oscillations in
hadronic B0 decays, Phys.Rev.Lett.88:221802,2002
73. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Direct CP violation searches in charmless hadronic B
meson decays, Phys.Rev.D65:051101,2002
74. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of B ---> K* gamma branching fractions
and charge asymmetries, Phys.Rev.Lett.88:101805,2002
75. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Study of CP violating asymmetries in B0 ---> pi+ pi-,
K+ pi- decays, Phys.Rev.D65:051502,2002
76. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of the branching fractions for psi(2S) --->
e+ e- and psi(2S) ---> mu+ mu-, Phys.Rev.D65:031101,2002
77. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. A Study of B+- ---> J / Psi pi+- and B+- ---> J / Psi
K+- decays: Measurement of the ratio of branching fractions and search for direct CP violating charge
asymmetries, Phys.Rev.D65:091101,2002
78. G. Crosetti, E. Lamanna, BABAR Collaboration. Measurement of branching fractions for exclusive B
decays to charmonium final states, Phys.Rev.D65:032001,2002
79. G.
Crosetti,
E.
Lamanna,
Nucl.Instrum.Meth.A479:1-116,2002
BABAR
Collaboration.
The
BaBar
detector,
A.1.2 Pubblicazioni su riviste internazionali accettate
1.
M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Search for QCDinstanton induced events in deep inelastic ep scattering at HERA, DESY-03-201 (December 2003)
a.a.2001/2002 - 2002/2003
FISICA SPERIMENTALE
DELLE PARTICELLE
ELEMENTARI
accepted by European Physical Journal - Ms No. EPJC031222
2.
M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Isolated tau leptons in
events with large missing transverse momentum at HERA, DESY-03-182 (October 2003) accepted by
Physics Letters B
3.
M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Bose-Einstein
correlations in one and two dimensions in deep inelastic scattering, DESY-03-176 (October 2003)
accepted by Physics Letters B
4.
M. Capua, A. Mastroberardino, M. Schioppa, G. Susinno, ZEUS Collaboration. Measurement of D*+
production in deep inelastic e+p scattering at HERA, DESY-03-115 (August 2003)
accepted by Physical Review D
a.a.2001/2002 - 2002/2003
5
FISICA DELLE
SUPERFICI
FISICA DELLE SUPERFICI
5.1
SPETTROSCOPIA ELETTRONICA DI SUPERFICIE (SPES)
5.1.1 Chemisorbimento su metalli e nanostrutture di carbonio
Responsabile della Ricerca: Prof. E. Colavita
Partecipanti:
Prof. G. Cannelli, Prof. L. Papagno, Prof. G. Chiarello, Dott. Agostino
Raffaele (Professore a contratto), Dott. Vincenzo Formoso (Ricercatore
Universitario), Dott. Caruso Tommaso (Assegnista), Dott.ssa Daniela
Pacilè (Assegnista), Anna Cupolillo (Assegnista INFM), Dott. M. Papagno
(dottorando), Abate Salvatore (Laureato in Scienza dei Materiali),
Desiderio Giovanni (Laureato in Scienza dei Materiali), Raffaele Filosa
(Laureando), Eugenio Greco (Laureando), Ivana Suriano (Laureando),
Antonio Napolitano ( Laureando).
Programma di Ricerca
Nel Laboratorio di Spettroscopia Elettronica di Superficie (SPES) si sono svolte le seguenti attività:
a) Chemisorbimento
-Il sistema CO+Na/Ni(111) è stato studiato a temperatura ambiente e per alti ricoprimenti di Na(1
monolayer). Si è osservata la dissociazione di CO e la formazione di composti Na-O. A basse temperature,
invece, si ha un processo "spontaneo" di ossidazione del CO, per cui prima si verifica la parziale dissociazione
del CO in C(ads)+O(ads) e, successivamente, il restante CO reagisce con O(ads) per formare la specie CO2
adsorbita sulla superficie. Il processo avviene probabilmente anche a temperatura ambiente, tuttavia le
molecole di CO2 in questo caso desorbono e non è possibile riverlarle con la spettroscopia HREEL.
G Chiarello et al. sottomesso
-L'ossidazione del CO promossa da atomi di potassio è stata osservata per la prima volta sulla superficie
(111) del Ni per temperature che variano nell'intervallo: temperatura ambiente-160K. Le misure di perdita di
energia degli elettroni (HREELS) hanno messo in evidenza la formazione di una nuova specie chimica sulla
superficie. La reazione catalitica a 160K, infatti, da origine alla formazione di molecole di CO2 che rimangono
adsorbite sulla superficie fino a 180K, al di sopra desorbono completamente dalla superficie.
A.Cupolillo et al, Phys. Rev. B66,233407(2002)
b) Interazione idrogeno strutture carboniose
-Le proprietà elettroniche e vibrazionali di nanotubi di carbonio a singola parete sono stati studiati con
le spettroscopie di perdita di energia degli elettroni (EELS e HREELS) e di assorbimento di raggi X. Sono state
osservate eccitazioni a singola particella ed eccitazioni collettive. Il confronto tra le due tecniche ha permesso
di localizzare gli stati elettronici vuoti della struttura carboniosa. Gli spettri vibrazionali mostrano due perdite
a 90meV e 170meV assegnate a modi fononici ottici*. Questi stessi campioni sono stati esposti all'idrogeno a
temperatura ambiente ed alla pressione di 0.013Pa. Si è osservata la dissociazione dell'idrogeno e la
formazione di legami C-H. Sono stati evidenziati anche dei cambiamenti indotti dall'idrogeno nella struttura
elettronica dei nanotubi. L'interpretazione dei dati sperimentali è ancora in corso.
G.Chiarello et al, Carbon 41, 985(2003).
-La spettroscopia HREELS è stata anche usata per rivelare la presenza di molecole di H2, N2, CO, CO2
legate ai film di carbonio amorfo nanostrutturato (ns-C) contenenti nanoparticelle di metalli di transizione (Ni
ed Ti). Solo atomi di O ed H sono presenti sulla superficie dei film. Entrambi i campioni (nsC-Ni, nsC-Ti)
reagiscono all’esposizione a molecole di idrogeno a temperatura ambiente e si formano dei legami localizzati
C-H nella matrice di carbonio amorfo. La localizzazione degli orbitali C-H ha come controparte la
localizzazione degli orbitali C-H di antilegame e questo è stato messo in relazione all’osservazione di una
emissione (di autoionizzazione) a 286 eV accanto alla emissione Auger del carbonio, nei film esposti ad
idrogeno.
“Thermal annealing and hydrogen exposure effects on cluster-assembled nanostructured carbon films
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
embedding transition metal nanoparticles” , Phys. Rev. B 68, 35413 (2003)
c)Proprietà elettroniche delle manganiti
Campioni di manganiti ottenuti per sinterizzazione da polveri (La1-xCaxMnO3 con x=0 ed 0.33), sono
stati studiati con la tecnica Auger, le spettroscopie di fotoelettroni indotti da raggi X e di perdita di energia di
elettroni lenti. Lo studio è stato svolto a diverse temperature, ed, in particolare, sopra e sotto la temperatura di
transizione metallo-isolante (circa 250 K) per il campione con stechiometria La0.67Ca0.33MnO3. Un’analisi
quantitativa dei dati ha rivelato una concentrazione in superficie di calcio ed ossigeno maggiore di quella
attesa in base alla stechiometria del campione; la stessa analisi ha inoltre evidenziato la presenza di carbonio
come contaminante. La stechiometria superficiale dei campioni risulta quindi diversa da quella del volume e
ciò può derivare dalla segregazione in superficie degli ossidi degli elementi più leggeri (principalmente gli
ossidi di calcio, CaOx). Il carbonio è presente come contaminante e può derivare tanto da impurezze presenti
nel campione e migrate in superficie, quanto da molecole di CO adsorbite in superficie. Dopo un ciclo di
“pulizia” della superficie, la stechiometria relativa degli elementi tende a quella aspettata nel "volume". Il
segnale del carbonio risulta comunque sempre presente, anche se di minore intensità. Gli spettri EELS presi
intorno alle soglie di ciascun elemento, hanno permesso di studiare la densità di stati vuoti, locale, in modo
simile all’assorbimento di raggi X. I risultati sono stati confrontati con i calcoli di strutture a bande riportati in
letteratura, e tutte le misure sono state interpretate con successo.
I risultati saranno presentati alla Conferenza ”International Conference on Magnetism, ICM2003,
Roma, 27 Luglio - 1 Agosto 2003.
d)Film di carbonio nanostrutturato ed assorbimento di idrogeno.
Abbiamo studiato la struttura elettronica di film di carbonio amorfo nanostrutturato con nanoparticelle
di metalli di transizione (Ni ed Ti). La caratterizzazione è stata svolta sia su campioni “tal quale” e sia su
campioni, scaldati a 560 K in vuoto, ed esposti ad idrogeno molecolare (pH2=1 mbar). Gli spettri Auger dei
campioni sono stati confrontati con gli spettri di riferimento di grafite (HOPG, ibridizzazione sp2) e diamante
(ibridizzazione sp3). Anche gli spettri EELS sono stati confrontati con spettri di riferimento di grafite,
diamante e di nanostrutture di carbonio quali fullereni e nanotubi. L’insieme dei risultati ha permesso di
descrivere la struttura dei film di carbonio in termini di isole grafitiche e superfici altamente curvate e distorte
inglobate in una matrice di carbonio amorfo con una prevalenza di atomi di carbonio ibridizzati sp2. I due
catalizzatori metallici hanno differenti azione catalitiche.
e)Attività di luce di sincrotrone
Un ulteriore studio sui campioni film di carbonio amorfo nanostrutturato con nanoparticelle di metalli
di transizione (Ni ed Ti) è stato svolto alla beamline “Spectromicroscopy” presso il sincrotrone Elettra di
Trieste. La luce ultravioletta a 95 eV viene focalizzata in uno spot di dimensioni micrometriche, permettendo
uno studio di fotoemissione UV risolto spazialmente. Un interessante effetto di metallizzazione è osservato per
lunghe esposizioni dei campioni al fascio UV. L’effetto, essendo localizzato alla zona irraggiata, potrebbe
essere importante per applicazioni litografiche. Questi studi (punti b e c) hanno prodotto due lavori in
collaborazione con i colleghi del Gruppo di Paolo Milani:-“Morphology and electronic structure of
nanostructured carbon films embedding transition metal nanoparticles" European Physical Journal D24,
273-276, (2003)
- “Thermal annealing and hydrogen exposure effects on cluster-assembled nanostructured carbon films
embedding transition metal nanoparticles" Phys.Rev.B 68, 35413 (2003)
f) Attività di microscopia elettronica
Lo studio strutturale ed elettronico delle nanostrutture di carbonio prevede l’uso di un microscopio
elettronico in trasmissione. È stato acquistato un microscopio Leo 922Low Cs, High Resolution EFTEM,
completo di Filtro di Energia Omega integrato in colonna con sistema di illuminazione Koeler , lente
obiettivo low Cs, airlock, computer di gestione, stage goniometrico. La risoluzione “Punto-punto” è di 0,24 nm
con una tensione di accelerazione: 120, 160, 200kV e la risoluzione in energia di 1,5 eV. I lavori di
adeguamento dei locali del Laboratorio di Microscopia Elettronica del Dipartimento di Fisica sono in fase
avanzata.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
5.2
FISICA DELLE
SUPERFICI
INTERAZIONI IONI-SUPERFICI (IIS)
Ricercatori:
Tecnici:
A. Oliva
A. Bonanno
M. Camarca
P. Riccardi
F. Xu
P. Barone
M. Commisso
A.Milazzo
G. Sapia
P. Vetrò
Sig. E. Li Preti
Sig. F. Vito
L'attività di ricerca ha ottenuto i seguenti risultati:
I risultati più rilevanti ottenuti in questo anno di ricerca si possono così riassumere:
1. La distribuzione in energia degli elettroni emessi da campioni di Al e Mg è stata studiata con fasci di
ioni al disotto della soglia di eccitazione plasmonica . Sono stati utilizzati fasci di ioni He (singola carica) di
energia compresa tra 0.16 – 4 keV e le strutture rilevate negli spettri di emissione confermano che l’eccitazione
è dovuta a plasmoni superficiali di multipolo in conseguenza della energia liberata durante la neutralizzazione
degli ioni incidenti. L’intensità di emissione da decadimento di plasmodi da multiplo è più intensa di quella
prodotta per neutralizzazione Ager (AN). Le misure indicano inoltre che gli elettroni del decadimento
plasmonico forniscono un importante contributo alla emissione di elettroni dal solido attraverso il loro
scattering e la generazione di cascate all’interno del solido.
2. È stato condotto lo studio sperimentale della emissione di elettroni da campioni di Mg bombardati
con fasci ionici di He nel range 0.1-0.5 keV. I risultati sono consistenti con analoghi studi condotti su superfici
di Al, in particolare nell’osservare la transizione da plasmone di superficie a plasmone di bulk. Le misure in
emissione sono state condotte in funzione dell’energia incidente e dagli spettri ottenuti è stata estratta
l’informazione relativa al contributo fornito dall’eccitazione plasmonica all’emissione totale di elettroni.
L’interpretazione delle misure è stata confrontata con la letteratura corrente sull’argomento e la nostra nuova
procedura di analisi, disaggregando i vari contributi, consente di affermare che il meccanismo di eccitazione
plasmonica da multipolo è un contributo importante all’emissione totale di elettroni.
3. Nell’ambito della ricerca sulla didattica multimediale sono stati elaborati nuovi esempi di impiego
delle nuove tecnologie multimediali per la preparazione di lezioni su argomenti specifici. Alcuni di questi
argomenti sono stati presentati a convegni specifici, in particolare lezioni su onde elastiche, macchine
termiche.
5.3
FISICA TEORICA DI STRUTTURA DELLA MATERIA
5.3.1 Eccitazioni elettroniche indotte da ioni lenti nei solidi
Abbiamo analizzato i i meccanismi di ionizzazione di ioni secondari monovalenti emessi da superfici
metalliche soggette a bombardamento primario di fasci ionici energetici e studiato le caratteristiche degli
spettri elettronici indotti da bombardamento ionico di superfici metalliche. Abbiamo inoltre affrontato la
tematica più generale delle eccitazioni elettroniche indotte in un metallo da sorgenti localizzate e lente,
rivisitando, ad esempio, il problema dell'effetto di creazione di una lacuna profonda negli spettri di
assorbimento da raggi X deboli.
A1- Meccanismi di ionizzazione di particelle secondarie emesse da superfici metalliche, in seguito al
fenomeno dello sputtering.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
I processi di emissione secondaria di particelle atomiche (cariche o neutre) da superfici metalliche,
bombardate con fasci ionici primari di energia incidente dell'ordine di ~10 eV hanno suscitato considerevole
attenzione sia da un punto di vista concettuale che pratico.
Infatti, se da un lato la dinamica di emissione delle specie atomiche, in seguito alla cascata collisionale
prodotta dal fascio incidente, è stata soddisfacentemente compresa, dall'altro, le complicate reazioni fisicochimiche che occorrono tra atomi emessi e superfici, su distanze dell'ordine dell'Angstrom, impediscono
un'adeguata visione dei processi di scambio-carica elettronica. In particolare, diversi esperimenti di
spettrometria di massa da ioni secondari emessi (SIMS) mostrano distribuzioni in velocità di atomi
carichi che suggeriscono l'esistenza di almeno due canali preferenziali di interazione.
Uno di questi rivela caratteristiche consistenti con un meccanismo di salto, che può essere modellizzato
attraverso l'approccio di Anderson-Newns (TDAN), mentre l'altro è indicativo di una qualche forma di
eccitazione superficiale.
In passato abbiamo costruito un Hamiltoniano generalizzato per descrivere processi di ionizzazione
positiva di atomi di Rame emessi da superfici pulite di Rame. Le eccitazioni di superficie sono
state incluse nella quasi-molecola che si forma transitoriamente fra gli atomi emessi ed i rispettivi,
primi vicini atomi di superficie durante l'emissione. Da un punto di vista elettronico, tale sistema può essere
descritto mediante due stati discreti, localizzati sugli atomi della quasi-molecola e correlati spazialmente, ed
una base di stati continui. I due stati localizzati vengono fatti interaggire con gli stati continui attraverso
potenziali di salto alla Anderson-Newns.
Abbiamo, così, posto l'accento su due canali di ionizzazione: gli atomi emessi possono acquistare/cedere
elettroni dal solido sia direttamente, attraverso il meccanismo basilare di Anderson-Newns, che indirettamente,
dopo una transizione intermedia su un orbitale quasi-molecolare.
Tali due meccanismi hanno tempi caratteristici diversi e si combinano in con intensità relativa
dipendente dall'energia finale dell'atomo emesso. I trasferimenti di carica indiretti prevalgono ad energie di
emissione molto basse, tipicamente inferiori a ~20 eV, mentre i processi diretti dominano ad energie maggiori
di ~50 eV, in accordo con quanto osservato in esperimenti di diffusione di atomi da superfici solide.
Abbiamo proposto un approccio a principi primi in grado di spiegare processi di ionizzazione positiva e
negativa di atomi secondari emessi da superfici metalliche. Il modello ha predetto le distribuzioni sperimentali
di ioni positivi e negativi di Rame emessi da superfici di Rame, bombardate da ioni di Argon ad energie di 1-2
keV , mostrando come il modello basilare (TDAN) fornisca un accordo puramente qualitativo con i dari
sperimentali.
5.3.2 Spettri di emissione elettronica nella neutralizzazione Auger indotta da ioni lenti in superfici
metalliche
L'emissione di elettroni da superfici metalliche bombardate con fasci ionici di energia variabile, da 0.1 a
1 keV, può avvenire secondo diversi meccanismi ed indurre eccitazioni collettive nel solido.
Uno di questi è l'effetto Auger, in cui le partcelle atomiche incidenti vengono neutralizzate ad elettroni
del solido ed un secondo elettrone per conservazione dell'energia viene emmesso nel continuo.
Abbiamo studiato le proprietà del sistema Argon/Alluminio, in cui l'emissione eletronica avviene dal
fondo della banda di conduzione dell'Alluminio.
Studi passati hanno portato a credere che gli spettri degli elettroni emessi debbano seguire una legge di
allargamento lorenziano rispetto alla velocità degli ioni incidenti. In realtà studi sperimentali mostrano che
tale allargamento presenta leggi di scala più complesse.
La nostra idea è che tali leggi siano da imputare a fenomeni di eccitazione collettiva dovute alla lacuna
di conduzione creata nel solido in seguito alla neutralizzazione atomica. Nella fotoemissione da raggi X,
Mahan, Nozieres e De Dominicis hanno mostrato che la distribuzione elettronica è influenzata dalla lacuna
profonda creata dal fotone incidente. Similmente, pensiamo che la lacuna creata nel sistema in esame debba
indurre ulteriori allargamenti sugli spettri elettronici. Abiamo costruito un modello che sembra riprodurre con
eccellente accuratezza gli esperimenti sopra menzionati .
5.3.3 Creazione di una lacuna improvvisa in esperimenti di foto-emissione da raggi X
Gli studi degli effetti singolari della neutralizzazione Auger hanno portato a rivisitare il problema
dell'allargamento degli spettri di foto-emissione da raggi X deboli. Da un'idea di Brako e Newns, che hanno
calcolato la funzione di perdita di un gas di Fermi, perturbato da una impurezza dinamica, a bassa temperatura
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
e in approssimazione di onda S, abbiamo definito un modello generalizzato ad ogni temperatura e a tutte le
onde parziali. Tale modelllo è stato applicato alla funzione spettrale della teoria delle singolarità di bordo,
riuscendo a stimare l'effetto delle interazioni termiche, in banda di conduzione, per esperimenti di XPS
condotti a temperature ordinarie.
5.3.4 Interferenza in processi di doppia emissione di fotoni
Abbiamo studiato effetti di interferenza nei processi di emissione di fotoni da parte di atomi o molecole
eccitati. In particolare, ci siamo occupati di interferenza “alla Fano” in processi di doppia foto-emissione,
descrivendo i battimenti quantistici che si manifestano nella correlazione fotone-fotone sia per un atomo libero
(con struttura di livelli energetici nella forma -V), sia per un sistema soggetto a irraggiamento laser, che
riproduce approssimativamente il precedente nella rappresentazione degli stati vestiti.
A causa dell’interferenza, sia la frequenza che l’ampiezza del battimento sono modificati e (sotto
opportune condizioni) soppresse.
Nel caso del sistema forzato dalla presenza del laser, un parziale controllo di queste caratteristiche può
ottenersi anche in presenza di un tasso non trascurabile di emissione spontanea per la transizione guidata.
Collaborazioni
È stata attivata una collaborazione con l'istituto per le tecnologie sulle membrane (ITM-CNR)
dell'Università della Calabria, per la costruzione di modelli matematici di analisi delle emulsioni, in sistemi
olio/acqua, da membrana vetrosa.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
A
A.1
A.1.1
FISICA DELLE
SUPERFICI
Pubblicazioni su riviste internazionali
Pubblicazioni su riviste internazionali stampate nel 2002-2003
1.
A.Cupolillo, G.Chiarello, V.Formoso, D.Pacilè, M.Papagno, F.Veltri, E.Colavita, and L.Papagno. Kpromoted oxidation of CO on Ni(111). Phys.Rev.B66,233407 (2002).
2.
G. Cannelli, R. Cantelli, F. Cordero, O. Palumbo, F. Trequattrini: Dynamics of H trapped by defects in
type IV and III-V semiconductors, J. Alloys Comp. 330, 420 (2002).
3.
T.Caruso, S.Capoleoni, E.Cazzanelli, R.G.Agostino, P.Villano and S.Passerini Characterization of peolithium triflate polymer electrolytes: conductivity, dsc and raman investigations, Ionics 8,36-43(2002).
4.
G. Chiarello, E. Maccallini, R.G. Agostino, V. Formoso, A. Cupolillo, D. Pacile, E. Colavita, L.
Papagno, L. Petaccia, R. Larciprete, S. Lizzit, A. Goldoni, Electronic and vibrational excitations in
carbon nanotubes, Carbon 41, 985-992 (2003).
5.
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FISICA DELLE
SUPERFICI
B MEMORIE (Proceedings estesi degli Atti di Congresso o capitoli di libri)
1.
A. Sindona, P. Riccardi, G. Falcone, A. Oliva, R. A. Baragiola. Evidences in shake-up Singularities in
Auger Neutralization of slow Ar+ ions at Al surfaces.Congresso Nazionale di Fisica della Materia, Bari
24-28 Giugno 2002.
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A. Oliva , P. Riccardi, M. Davoli , C. Gattuso, SEM investigation on pottery fragments from a longobard
grave. Int. Conf. on The use of Ion Beams in Materials Sciences , Medicine and Archaeometry, Namur
(Belgium) May 22-24, 2003.
3.
A. Bonanno. La multimedialità come strumento per l’apprendimento modulare ed interdisciplinare delle
scienze. Un esempio di lezione multimediale: le onde elastiche. Congresso Internazionale di Didattica in
ambito scientifico con le nuove tecnologie. Suppl. ai Quaderni di Matematica e delle sue applicazioni
n.1/2003, p.96-100
4.
A. Bonanno. Esempi di lezione multimediale: le machine termiche, le onde elastiche. Scuola estiva: nuove
tecnologie nella didattica delle scienze, Acri (CS)-Italy 8-30 Agosto 2003.
Rappori Interni di Attività, Conferenze, Posters
1.
Tommaso Caruso, Paola Villano, Maria Carewska, Stefano Passerini. Sintesi e caratterizzazione di
nastri di elettrolita polimerico a base di polietilenossido a diverso peso molecolare”. Rapporto interno
ENEA MURST2/ENEA/A8/2001/007/PR, Marzo 2001, Programma Murst L.95/95, Progetto 2.
2.
Eugenio Greco. Auger and electron energy loss spectroscopy on sintered LaxCa(1-x)MnO3 manganites,
a composition and temperature study” . Conferenza ”International Conference on Magnetism,
ICM2003, Roma, 27 Luglio - 1 Agosto 2003.
3.
Tommaso Caruso. Spatially Resolved Photoemission Spectroscopy of Cluster-Assembled Carbon and
Nanocomposite Carbon/Metal films” . INFMeeting 2003, Genova, 23-25 Giugno 2003
Presentazione Orale
Raffaele Agostino. Spatially resolved photoemission spectroscopy of cluster-assembled carbon and
nanocomposite carbon/metal films. European Material and Research Society, EMRS-2003, June 10 -13,
2003, Strasbourg, France,
1.
2.
Sottomessi
P.Riccardi, M. Ishimoto and R.A. Baragiola Ion-Induced Electron Emission from MgO by Exciton
Decay into Vacuum Sottomesso a Physical review Letters
A. Sindona e G. Falcone, Surface effects in negative ionization of secondary emitted atoms from
sputtered metals, sottomesso a Phys. Rev. B, BS8125
Collaborazioni con Enti e partners esterni:
Laboratory for Atomic and Surface Physics, University of Virginia, Charlottesville USA. Fujitsu
Laboratories Ltd., Akashi, Hyougo, JAPAN. Dipartimento di Fisica , Facoltà di Ingegneria, Università di
Catania
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
6
FISICA DELLE
SUPERFICI
FISICA MOLECOLARE
Ricercatori:
Prof. Roberto Bartolino
Prof. Lev M. Blinov
Prof. Cesare Umeton
Prof. Riccardo Barberi
Prof. Enzo Cazzanelli
Prof.ssa Gabriella Cipparrone
Prof. Nicola Scaramuzza
Prof. Carlo Versace
Dott.ssa Maria De Santo
Dott. Giuseppe Strangi
Ricercatori I.N.F.M.:
Assegnisti di ricerca:
Dottorandi:
Borsisti Post-Doc:
Tecnici:
Dott. Alfredo Mazzulla
Dott. Vincenzo Bruno
Dott.ssa Federica Ciuchi
Dott. Pasquale Pagliusi
Dott. Grazia Russo
Dott. Carlo Vena
Dott. Bruno Zappone
Dott. Giovanni Carbon
Dott. Roberto Caputo
Dott. Antonio De Luca
Dott. Alessandro Veltri
Dott. Luciano De Sio
Dott. Valentin Barna
Dott. Salvatore Marino
Dott. Marco Castrista
Dott. H. Ayeb
Dott.ssa Clementina Provenzano
Dott. Giuseppe Lombardo
Sig. Bruno De Nardo
Sig. Carmine Prete
6.1.1 Spettroscopia Vibrazionale
Il filone principale di ricerca riguarda i film di ossido a conduzione mista, per applicazioni sia nei
dispositivi elettrocromici, per cui si è ottenuto un finanziamento ministeriale con la legge 488, come per nuove
celle di cristalli liquidi nematici, a risposta elettroottica rettificata.
Dal punto di vista strettamente sperimentale, nell’anno 2002 è stata curata la acquisizione del kit per la
la estensione nel lontano IR del range misurabile con lo spettrometro FT-IR Nexus.
Inoltre è stato ordinato un glove-box, indispensabile per i trattamenti di intercalazione del litio nei
materiali da noi studiati, sia elettrodi che elettroliti.
Ovviamente è stata curata la dotazione di piccoli componenti ottici per le misure spettroscopiche e di
materiale di consumo necessario per il trattamento chimico dei campioni.
Principali attività di ricerca:
A) Caratterizzazione spettroscopica dei materiali per dispositivi elettrocromici, che presentano pure
nuove ed interessanti applicazioni al controllo della risposta elettroottica nelle celle a cristalli liquidi; in
particolare il tungsteno triossido come elettrodo attivo, con una attenzione specifica alle specifiche
caratteristiche strutturali, che possono dipendere criticamente dalla tecnica di deposizione (evaporazione,
sputtering, sol-gel etc.).
B) La combinazione o il drogaggio di questo ossido con altri metalli, in particolare sono state fatte delle
ricerche su film di WO3, drogati con crescenti percentuali di Rutenio, depositati per sputtering .
COLLABORAZIONE CON: INSTITUTE SOLID STATE PHYSICS, UNIVERSITÀ DI RIGA,
LETTONIA, prof. J.Purans, dr. A.Kuzmin, R .Kalendarevs
C) Per i controelettrodi sono proseguite le misure di materiali misti contenenti ossido di vanadio, per
trovare il miglior compromesso tra qualità ottiche, chimiche e meccaniche dei vari componenti: dopo i film di
TiO2-V2O5 sono stati studiati film misti di bismuto ossido-vanadio ossido.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
COLLABORAZIONE CON: DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DEI MATERIALI, prof.
G.Carturan, prof. R. Ceccato, E DIPARTIMENTO DI CHIMICA, UNIVERSITÀ “LA SAPIENZA” DI
ROMA (prof. F. Decker)
D) Inoltre si è iniziato lo studio del vanadio pentossido in nanostrutture confinate in membrane di
alumina, attivando una collaborazione con un gruppo americano, nel cui ambito è stato pianificato uno stage
di alcuni mesi a Tulsa per un dottorando della UNICAL che collaborava al progetto.
COLLABORAZIONE CON: DEPARTMENT OF CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY,
UNIVERSITY OF TULSA, OK, USA, prof. Dale Teeters
E) Per quanto riguarda lo studio dei conduttori ionici polimerici sono state eseguite approfondite analisi
spettroscopiche con varie tecniche su polimeri conduttori ionici, gel polimerici e soluzioni collegate, ad alta
conduttività ionica, in collaborazione con un altro gruppo del dipartimento di Fisica e con un gruppo del
dipartimento di Chimica, attivo su un diverso workpackage.
COLLABORAZIONE CON: DIPARTIMENTO DI CHIMICA UNICAL, gruppo prof. G. Ranieri
F) Inoltre è proseguito lo studio, in collaborazione con il centro Enea della Casaccia, su strati di
conduttori elettrolitici a base polimerica, compositi con materiale ceramico, al fine di misurare dallo spettro
vibrazionale degli anioni nell’elettrolita il grado di dissociazione ionica, ed inoltre per testare come l’opzione
z-scan del micro-Raman permette di rivelare la presenza di trasformazioni dell’elettrolita e la creazione di stati
di passivazione.
COLLABORAZIONE CON: ALTRO GRUPPO FISICA DELLE SUPERFICI, DIPARTIMENTO DI
FISICA (R. Agostino, T. Caruso) E CON ENEA-CASACCIA (S. Passerini)
G) Uno studio particolare della relazione tra eccitazioni magnetiche, spettro vibrazionale e disordine
strutturale in film misti di NiO (magnetico) e MgO (non-magnetico) è stato portato vanti, con riguardo alle
bande a 2 magnoni, più facilmente esplorabile con tutti gli spettrometri Raman. COLLABORAZIONE CON :
DIPARTIMENTO DI FISICA , UNIVERSITÀ DI TRENTO (prof. G. Mariotto) E INSTITUTE SOLID
STATE PHYSICS, UNIVERSITÀ DI RIGA, LETTONIA ( dr. A.Kuzmin, dr. N. Mironova Ulmane.)
Nel 2003 sono continuate le ricerche principali sui film di ossidi a conduzione mista, per applicazioni
nei dispositivi elettrocromici e nelle celle di cristalli liquidi. Tali materiali sono al centro del progetto
finanziato dalla legge 488, per lo sviluppo delle reti scientifiche e tecnologiche.
Sono state comunque iniziate ricerche su altri materiali di corrente interesse scientifico e tecnologico,
aprendo nuove collaborazioni con gruppi di ricerca italiani e stranieri.
In definitiva, il periodo in esame è stato abbastanza ricco di attività propriamente scientifica, di misure
di vario tipo e di analisi dei dati e loro pubblicazione. Tale attività è stata utile anche per la formazione di un
dottorando, di un laureando e di personale tecnico assunto con contratti di collaborazione , utile per il
proseguimento del progetto.
Per lo sviluppo del laboratorio si è acquistato un glove box , un potenziostato, ed uno spin-coater, per
poter effettuare in loco la crescita, deposizione e intercalazione elettrochimica dei film finora soltanto
caratterizzati spettroscopicamente.
Le principali ricerche sono riportate nel sottostante elenco riassuntivo.
Altre misure sono state comunque fatte occasionalmente su richiesta di altri gruppi della Università
della Calabria o esterni.
A) Approfondimento della applicazione dei film a conduzione mista alle celle a cristallo liquido.
Attività condotta di conserva con le ricerche su nuovi ancoraggi per i layer di cristalli liquidi nematici
nelle celle modello per lo sviluppo dei displays.
COLLABORAZIONE CON PARTE DEL GRUPPO DI FISICA MOLECOLARE (prof. R. Bartolino,
N. Scaramuzza, C.Versace, G. Strangi, V. Bruno)
B) Sono stati analizzati, a scopo comparativo con i campioni misti, polveri e film sottili di V 2O5 puro,
cresciuti via sol-gel, di cui si è studiata la evoluzione sotto irraggiamento laser e quella dovuta a normale
riscaldamento, fino a circa 600 °C. Abbiamo osservato, usando sia la tecnica Raman che la spettroscopia
infrarossa, significative differenze e la formazione di nuove fasi cristalline ancora da caratterizzare.
COLLABORAZIONE CON : DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DEI MATERIALI, UNIVERSITÀ
DI TRENTO, prof. G.Carturan, prof. R. Ceccato.
C) Indagine sul grado di ordine strutturale e la evoluzione in temperature di Vanadio Pentossido
cresciuto via sol-gel in membrane nanoporose di allumina.
COLLABORAZIONE CON: DEPARTMENT OF CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY,
UNIVERSITY OF TULSA, OK, USA, prof. D. Teeters
D) Analisi dell’ordine strutturale in film di titanio ossido su vetro e TiO-ftalocianina su vetro e mica,
ottenuti via supersonic jet deposition.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
Nel primo tipo di materiali bisogna accertare come la presenza di ossigeno nella camera di deposizione
e/o gli eventuali trattamenti termici influenzano la cristallinità dei film di TiO 2, e qual è la fase cristallina
prevalente. Nel caso di molecole organiche TiO-ftalocianina su vari substrati occorre accertare la eventuale
presenza di un layer depositato tra i vari microcristalli osservati, ed inoltre l’appartenenza a fasi cristalline
leggermente diverse.
COLLABORAZIONE CON : CENTRO CNR-ITC DI TRENTO (dr. S. Iannotta)
E) Studio di speciali film sottili di NiO e misti, NiO-MgO e NiO-CoO, depositati su Si. Si tratta del
primo accertamento spettroscopico della esistenza di bande di eccitazione magnetica, sia a 1 magnone che a 2
magnoni, su film ottenuti per co-sputtering su Si, in particolari condizioni che garantiscono un tale ordine
strutturale da permettere l’esistenza di eccitazioni magnetiche
COLLABORAZIONE CON : DIPARTIMENTO DI FISICA , UNIVERSITÀ DI TRENTO (prof. G.
Mariotto) E INSTITUTE SOLID STATE PHYSICS, UNIVERSITÀ DI RIGA, LETTONIA ( dr. A.Kuzmin,
dr. N. Mironova Ulmane.)
F) Caratterizzazione del rendimento in nanotubi di carbonio, ottenuti con la tecnica di scarica ad arco,
usando diversi catalizzatori metallici ed ossidi ed impiegando differenti tecniche di purificazione e trattamenti
post-reazione.
COLLABORAZIONE CON : DIPARTIMENTO DI FISICA , UNIVERSITÀ DI TRENTO (prof. G.
Mariotto) E DIPARTIMENTO DI CHIMICA, UNIVERSITÀ DI SAO PAULO, BRASILE (prof. J. Rosolen)
G) Misure di caratterizzazione di nanotubi di carbonio fabbricati da altro gruppo del Dipartimento di
Fisica, finalizzate allo sviluppo di proprietà di assorbimento di idrogeno per applicazioni energetiche.
COLLABORAZIONE CON GRUPPO FISICA DELLE SUPERFICI (prof. L. Papagno)
H) Studio del composito C-LiFePO4, cresciuto in forma di nanowires dopo trattamento ad alte
temperature di membrane polimeriche nanoporose, imbevute della soluzione di partenza. Comparazione
spettroscopica Raman con i precursori FePO4. Investigazione sulle forme particolari di carbonio originate nel
trattamento.
COLLABORAZIONE CON: DIPARTIMENTO DI SCIENZE DEL FARMACO, UNIVERSITÀ “G.
D’ANNUNZIO” DI CHIETI (prof. F. Croce)
I) Caratterizzazione di nanocristalli ferroelettrici BST (Bario Stronzio Titanato) cresciuti entro
membrane porose di allumina.
ATTIVITÀ CONDOTTA PER : dr. M.P. Desanto DEL GRUPPO DI FISICA MOLECOLARE
UNICAL E IN COLLABORAZIONE CON: MOSCOW INSTITUTE OF RADIOENGINEERING,
ELECTRONICS AND AUTOMATION, RUSSIA, dr. E.D. Mishina
6.1.2 Reticoli di diffrazione PDLC e POLICRYPS
È' stato messo a punto un modello teorico che interpreta le caratteristiche principali del processo di curaggio
dei reticoli di diffrazione in materiali compositi liquido-cristallini tenendo conto del fatto che, oltre alla
formazione delle catene polimeriche, avviene in contemporanea una diffusione delle molecole di monomero e
di cristallo liquido. In questo quadro, esistono due parametri di controllo che tengono conto dell'intensità di
curaggio e dei tempi di diffusione: Attraverso questi parametri è possibile evidenziare due diversi regimi: Il
primo, in cui la reazione di polimerizzazione è sufficientemente lenta da consentire ai monomeri di diffondere
prima di polimerizzare. Il secondo regime è quello in cui la polimerizzazione è talmente veloce da provocare la
crescita delle catene polimeriche prima che i processi diffusivi possano dare il loro contributo. I due regimi
sono quelli che permettono, rispettivamente, la formazione di reticoli PDLC oppure POLICRYPS.
6.1.3 Effetti di cancellazione della riorientazione e seconda transizione di Freedericksz in cristalli
liquidi nematici
È stato studiato per la prima volta un fenomeno nuovo, ovvero la cancellazione della riorientazione
molecolare realizzata in un campione di cristallo liquido nematico sottoposto all'azione di due impulsi laser in
competizione tra loro. Si è visto che si tratta di un effetto instabile: partendo dalla condizione di cancellazione,
un simultaneo incremento dell'intensità incidente provoca uno sfasamento nonlineare in entrambi i fasci. È
stata caratterizzata in particolare la dipendenza di tale sfasamento dall'intensità incidente e si è visto che
l'effetto è indipendente dal grado di coerenza tra gli impulsi. I risultati sono di particolare interesse per le
possibili applicazioni nelle telecomunicazioni.
6.1.4 Solitoni spaziali in cristalli liquidi nematici
È stato dimostrato che la forte nonlinearità che caratterizza la propagazione ottica nei cristalli liquidi
nematici ha un carattere nonlocale di tipo-Kerr. È stato studiato il ruolo fondamentale giocato dalla nonlocalità
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
spaziale nella propagazione ottica nonlineare ed è stato sviluppato un modello in grado di prevedere le
caratteristiche principali dei solitoni spaziali e le instabilità di modulazione nei cristalli liquidi nematici. Il
modello unifica i solitoni in sistemi fisici che esibiscono differenti gradi di nonlocalità, facendo intravedere, tra
l'altro, una connessione tra i solitoni nonlocali ed i solitoni parametrici in mezzi quadratici. Le principali
caratteristiche sono state anche evidenziate e studiate sperimentalmente costruendo una cella opportunamente
ingegnerizzata.
6.1.5 Elettro-ottica e nanoscienza della soft matter
Negli ultimi anni la ricerca sperimentale sulle proprietà fisiche della “Soft Matter” è stata sempre più
caratterizzata dall'introduzione di tecniche non direttamente derivate dall'analisi ottica ed elettro-ottica che
caratterizza tradizionalmente questo genere di attività. Sono state utilizzate, per esempio, tecniche di
microscopia SPM, come la microscopia a forza atomica non contact e la microscopia a forza elettrica, che si
sono rivelate molto efficaci per la comprensione dei fenomeni su scala molecolare, che sono alla base di
fenomeni macroscopici come, per esempio, la geometria e l'energia dell'ancoraggio dei cristalli liquidi.
L’osservazione diretta delle proprietà macroscopiche di questi sistemi (>1micron) è stata quindi affiancata da
misure di proprietà su scala sub-micrometrica, avvicinando le nostre tecniche a quella che oggi viene definita
la nanoscienza.
Nel corso del biennio 2002-2003, gli obiettivi di ricerca principali sono stati lo studio della ricostruzione
d’ordine indotta da campi elettrici in cristalli liquidi nematici, l’applicazione di tecniche SPM a film sottili e lo
studio delle forze mediate da liquidi tra superfici su scala nanometrica.
Per ciò che riguarda l’attività organizzativa ricordiamo la Scuola Internazionale “SILC-Net school on
NanoScience of Soft Matter” organizzata nel quadro del Network Scientifico Europeo “Surfaces and Interfaces
of Liquid Crystals” presso il nostro Dipartimento nel maggio 2002 e diretta dal Prof. R. Barberi, che è stato
anche responsabile del “Corso sulla proprietà intellettuale” del Network delle Università Italiane per la
Valorizzazione della Ricerca, nell’Ottobre 2003.
6.1.6 Dinamica nonlineare e transizione al caos in cristalli liquidi.
Lo studio degli effetti di dinamica nonlineare e transizioni al caos, nella riorientazione del direttore
molecolare indotta mediante un fascio laser in un campione di cristallo liquido nematico è stato
sostanzialmente rivolto alla possibilità di usare quest’esperimento per realizzare il controllo del caos.
Interessanti regimi dinamici sono stati osservati in un esperimento in cui un’onda ordinaria incide con un
piccolo angolo su un campione di cristallo liquido con allineamento omeotropico.: essi sono evidenziati da
oscillazioni persistenti nel numero di cerchi di diffrazione dovuti all’effetto di automodulazione della fase ed
osservabili a campo lontano nel fascio trasmesso.
All’aumentare del valore dell’intensità luminosa incidente la dinamica osservata diventa estremamente
complessa, mostrando una serie d’inusuali biforcazioni prima di raggiungere un regime stocastico. L’analisi
realizzata ha mostrato che, con un esperimento relativamente semplice è possibile osservare un nuovo scenario
nell’evoluzione verso un regime irregolare.
Lo studio realizzato quindi risulta interessante non solo per quanto concerne l’ottica nonlineare dei
cristalli liquidi ma anche dal punto di vista della teoria del caos.
Per la realizzazione delle misure sulle quali è stata effettuata l’analisi, è stato utilizzato un apparato
sperimentale basato su una tecnica di pump-probe e includente un polarimetro.
È stato iniziato uno studio, sia sperimentale sia teorico, per utilizzare questo sistema per la realizzazione del
controllo di regimi dinamici e del caos.
6.1.7 Effetto fotorifrattivo di superficie in materiali liquido – cristallini puri
È stato iniziato uno studio di reticoli di tipo fotorifrattivo in materiali liquido cristallini puri, cioè privi
di coloranti e/o fotogeneratori di carica.È stata osservata la formazione di reticoli olografici dinamici che
possiedono caratteristiche proprie dei materiali fotorifrattivi anche se l’effetto non si manifesta attraverso la
composizione ordinaria dei fenomeni attraverso i quali tale effetto viene generalmente caratterizzato,
soprattutto nei materiali inorganici.
Un modello per la configurazione del campo elettrico all’interno della cella dovuto alla particolare
distribuzione di carica foto-indotta è stato realizzato. Esso riproduce bene il comportamento elettro-ottico della
cella di cristallo liquido.
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
6.1.8 Olografia di polarizzazione in PDLC (PH-PDLC)
Lo studio di reticoli olografici in PDLC prodotti mediante tecniche olografiche di polarizzazione, nuovo
metodo da noi proposto che si basa su effetti d’allineamento fotoindotto, è stato portato avanti ottimizzando le
miscele di materiali usati e le tecniche di scrittura.
È stata realizzata un’ampia caratterizzazione ottica dei reticoli e morfologica dei materiali, che ha
evidenziato la presenza di domini liquido-cristallini orientati ma distribuiti in maniera irregolare. L’analisi dei
campi diffratti dai reticoli ha evidenziato la formazione di rilievi topografici.
6.1.9 Reticoli olografici in film di polimeri e coloranti fotoisomerizzabili
I risultati ottenuti dallo studio di reticoli olografici indotti mediante l’esposizione di film di azo
composti nella regione di interferenza di due fasci laser con polarizzazione circolare opposta hanno evidenziato
la possibilità di usare un tale dispositivo come elemento base di uno spettrofotopolarimetro.
Nella regione di sovrapposizione dei due fasci si ha, infatti, una polarizzazione lineare che ruota
uniformemente spostandosi lungo il vettore d’onda del reticolo ed una modulazione trascurabile dell’intensità
luminosa, per materiali come quelli da noi studiati con elevata birifrangenza lineare fotoindotta si ottengono
puri reticoli di fase di polarizzazione con interessanti proprietà di polarizzazione dei fasci trasmessi. Sono stati
ottimizzati spessori dei film e tecniche di scrittura.
L’uso di queste tecniche olografiche su film sottili di polimeri (elastomeri) drogati con coloranti ha
evidenziato la possibilità di ottenere puri reticoli di polarizzazione o reticoli dovuti a modulazione della
topografia mediante il controllo sulla tecnica di deposizione e della intensità luminosa di scrittura dei reticoli.
6.1.10 Laser accordabili a cristalli liquidi colesterici
È stato iniziato uno studio che riguarda la possibilità di controllare la accordabilità in lunghezza d’onda
di dispositivi laser basati su film sottili di cristalli liquidi colesterici drogati con coloranti fotoluminescenti.
Sorgenti nel vicino UV- VIS sono state ottenute con accordabilità fotoindotta.
6.1.11 Instabilità elettrodinamice in CL
Si è studiato l’effetto dell’introduzione di un drogante ionico (ferrocene) sul comportamento elettrico di
cristalli liquidi nematici con anisotropia dielettrica negativa di recente sintesi. L’obiettivo è quello di ottenere
sistemi mesogeni che presentino, come nel caso del composto MBBA, dei regimi elettroconvettivi ma che, a
differenza dell’MBBA, siano contemporaneamente chimicamente stabili. Abbiamo quindi osservato
l’insorgenza di instabilità elettroconvettive in miscele di ZLI-4788 (miscela nematica prodotta dalla Merck) per
concentrazioni di ferrocene comprese tra (0.1% e 1%) si è inoltre osservato che per questi valori di
concentrazione le proprietà dielettriche del materiale nematico sono rimaste immutate. È in corso lo studio dei
regimi elettroconvettivi.
6.1.12 Cristalli liquidi Innovativi
La flessoelettricità dell’AZPAC (un complesso HOAB-palladio) è stata studiata in strati di nematici
planari sotto campo elettrico perpendicolare alla direzione iniziale del direttore molecolare. Sono stati osservati
domini longitudinali il cui periodo era inversamente proporzionale al campo elettrico d.c. applicato. Questi
domini sono la prima evidenza sperimentale della predizione teorica fatta da R.B. Meyer nel 1969 ed il loro
studio permette la valutazione della differenza e1z-e3x dei coefficienti flessoelettrici. Miscele di MBBA
contenente sino al 10% di AZPAC sono state preparate ed orientate omeotropicamente. In queste miscele, le
deformazioni flessoelettriche di bend sono state osservate sotto l’azione di campi elettrici (sia d.c. che a.c.
nell’intervallo 1-1000Hz) applicati perpendicolarmente al direttore. La dinamica della riorientazione del
direttore è stata studiata tramite il metodo della modulazione della luce flessoelettrica mediante la spettroscopia
di Ia e IIa armonica da noi sviluppata operando in scansione di frequenza. La frequenza a cui si ha un
cambiamento della pendenza degli spettri viscoelastici indica il crossover della dissipazione dell’energia dal
volume alla superficie. L’analisi di questa frequenza di crossover ha permesso, per la prima volta, la misura
sperimentale della viscosità superficiale di un cristallo liquido (MBBA) orientato omeotropicamente su di una
superficie di vetro coated con DMOAP. In concentrazioni superiori al 2.5%, l’AZPAC annulla il coefficiente
flessoelettrico dell’MBBA. A concentrazioni maggiori il coefficiente flessoelettrico ritorna ad essere diverso da
zero ma con segno opposto. Questo indica che materiali tipo l’AZPAC possono essere usati per modificare sia il
valore che il segno dei flessocoefficienti nei displays flessoelettroottici o nei modulatori ottici.
La tecnica fotopiroelettrica è stata adottata per studiare il comportamento critico associato con i
parametri termici nella transizione di fase smettica A-nematica in due diversi tipi di materiali liquido cristallini
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
[4-n-nonyl-4’-cyanobiphenyl (9CB) and 4-n-pentylphenylthiol-4’-n-octyloxythiolbenzoate ( 8 S5 )] mediante la
simultanea determinazione del calore specifico (c), della diffusività termica (D) e della conduttività termica (k).
Nel caso del 9CB, l’esponente critico del calore specifico è in accordo con il valore aspettato di 0.5 dalla
teoria del “mean field tricritical behaviour”. D’altro canto, per il secondo materiale testato, il valore
dell’esponente critico ha un valore prossimo a quello della transizione di fase del secondo ordine 3D XY-like,
in accordo a esperimenti precedentemente condotti. Il tutti i casi, la conduttività termica non mostra nessuna
anomalia.
Si sono studiate le proprietà dei cristalli liquidi nematici non-polari e delle miscele di essi con un
cristallo liquido usuale (MBBA). Il materiale non polare e le sue miscele con basse percentuali di MBBA
mostrano un comportamento elettroidrodinamico in cui il regime conduttivo è assente mentre il regime
dielettrico si estende alle basse frequenze del campo elettrico esterno applicato. Inoltre ad alte frequenze del
campo elettrico applicato, è stato osservato per la prima volta un regime la cui soglia di instaurazione è lineare
con la frequenza (high-frequency inertia anisotropic mode). Tale regime era stato ipotizzato da S. A. Pikin nel
1980 ma sinora mai osservato sperimentalmente. Infine, per miscele al 50% di materiale non polare e MBBA,
si osserva a basse frequenze l’usuale comportamento conduttivo, seguito dal regime dielettrico ma sempre
presente, ad alte frequenze, il regime lineare
I “polymer dispersed ferroelectric liquid crystal (PDFLC)” sono dei nuovi materiali che combinano le
proprietà di un polimero (flessibilità, elasticità) e quelle di un cristallo liquido ferroelettrico (bassi voltaggi di
eccitazione, switching elettroottico veloce). Un altro campo molto interessante di applicazione dei PDFLC è
quello della rilevazione di radiazione di bassa intensità mediante l’uso della risposta piroelettrica di tali
materiali. Abbiamo preparato un PDFLC contenente un cristallo liquido ferroelettrico FLC453 con una
polarizzazione spontanea molto alta (circa 200 nC/cm 2) mentre la matrice polimerica era del poly-butadienestyrene (PBS).La risposta piroelettrica e la polarizzazione spontanea sono state misurate e confrontate con
quelle del cristallo liquido ferroelettrico puro. Le figure di merito del nostro PDFLC sono state valutate e
confrontate con quelle dei convenzionali ferroelettrici
Lo scopo raggiunto, utilizzando come elemento sensibile una miscela di cristallo liquido ferroelettrico
che presenta un elevato valore di polarizzazione spontanea con un polimero avente elevate proprietà
dielettriche ed elastiche, è quello di costruire elementi ferroelettrici in materiale polimerico per applicazioni
piroelettriche e piezoelettriche.. In questo caso l’indice di merito piroelettrico realizzabile (1 nC/cm2K) è
confrontabile con quello dei convenzionali elementi piroelettrici (0.1 – 2 nC/cm2K) mentre le proprietà
meccaniche sono decisamente migliori. Tali elementi a PDFLC possono essere utilizzati come rivelatori
piroelettrici di radiazioni, matrici lineari o bidimensionali di rivelatori, elementi sensibili vidicon, trasduttori
piezoelettrici.
Una nuova ed interessante applicazione delle proprietà di trasporto ionico veloce del triossido di
tungsteno si ha quando esso viene inserito come elettrodo nelle celle a cristallo liquido nematico (NLC). In
questo caso la risposta elettroottica della cella diventa sensibile alla polarità del campo elettrico applicato.
Infatti, i NLC possono essere commutati su ON mediante una tensione, ma devono essere riportati allo stato
OFF senza campo applicato: il fenomeno di rilassamento che ne consegue è piuttosto lento. Un importante
vantaggio di qualsiasi materiale sensibile alla polarità del campo applicato è la possibilità di commutarlo tra i
due stadi aggirando un procedimento di rilassamento libero. Quando si controlla sia lo stato ON che lo stato
OFF con un campo elettrico esterno E (di polarità opposta) il tempo di risposta risulta considerevolmente
ridotto (τ ~ 1/E o 1/E2 rispettivamente per gli effetti lineare e quadratico).
L’analisi della risposta elettroottica delle celle di NLC con l’inserimento di triossido di tungsteno come
elettrodo, suggerisce l’instaurarsi di un campo elettrico interno inverso associato al processo di diffusione
ionica dei protoni, provenienti da acqua fisoassorbita, sempre presente nei films di triossido di tungsteno.
Misure di impedenziometria e voltammetria ciclica fatte su materiali “as deposited” e “annealed” hanno
confermato l’idea dell’instaurarsi del campo elettrico interno inverso associato al processo di diffusione ionica
dei protoni e che modifica la risposta elettroottica delle celle a NLC.
I films di triossido di tungsteno usati come elettrodi in celle di NLC sono stati utilizzati anche per
determinare la dipendenza dell’energia d’ancoraggio dei cristalli liquidi dalla carica superficiale. Dai nostri
dati è risultato che la diffusione ionica dei protoni, provenienti da acqua fisoassorbita, sempre presente nei
films di triossido di tungsteno, ed iniettati all’interfaccia triossido di tungsteno-NLC gioca un ruolo
fondamentale nel rendere più piccola l’energia superficiale di ancoraggio. La stima qualitativa piccola
dell’energia superficiale di ancoraggio, durante il processo di iniezione di carica controllata, è stata da noi fatta
tramite una nuova tecnica fotopolarimetrica (FDP – four detector photopolarimeter) messa a punto nel nostro
laboratorio e misurando, per estrapolazione, il voltaggio di saturazione (valore limite del voltaggio applicato
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA DELLE
SUPERFICI
per cui anche le molecole di NLC all’interfaccia con l’ossido subiscono la riorientazione molecolare).Tale
voltaggio di saturazione è legato all’energia di ancoraggio dalla relazione contenente i parametri fisici del NLC
in esame.
6.1.13 Organic Materials For Optoelectronic Applications And Carried Out In Three Scientific
Directions
1) In the field of ferroelectric and antiferroelectric liquid crystals there was developed a model for
explanation and optimization of the effect of hysteresis free switching in the smectic C* liquid crystal phase. In
electrooptical experiments, this effect manifests itself as a special, V-shape form of the dependence of the
optical transmission on the applied triangular voltage. Now the mechanism is more clear and all its features
can be modeled with a good accuracy (2 papers published and 3 accepted for publications). The other study in
the same area is related to the recently discovered banana achiral antiferroelectric phase B2. It was shown that
the dynamics of this phase may be described in terms of a coexistence of two group of chiral domains. For the
first time, material parameters of the B2 phase have been measured over a wide temperature range (3 papers
have been published and one accepted for publication).
2) Another group of papers was devoted to photo-active organic films. Polarization gratings with high
diffraction efficiency were recorded and studied. For the first time, a polar grating was recorded using coronafield assisted holography. A polarimeter for measuring Stokes parameters of optical beams was suggested. New
polymer photo-active materials were developed and their photo-orientation properties studied (5 papers
published).
3) Other experiments have been performed on ferroelectric Langmuir-Blodgett films showing long-time
retention of the bistable states (interesting for electric storage application) and on strongly dichroic crystalline
films made of lyotropic phase of strongly associated organic dyes (for application in displays as polarizers) (3
papers published).
a.a. 2001/2002 - 2002/2003
FISICA
MOLECOLARE
A
1.
E. Cazzanelli , S. Capoleoni, L. Papalino. Space variation of the crystallization kinetics in pure and
mixed oxide films: a micro-Raman determination". Philosophical Mag. B 82, pp. 453-465 (2002).
2.
E.Cazzanelli, L.Papalino, S. Capoleoni, R. Ceccato and G. Carturan. Spectroscopic characterization of
the mixed film TiO2-V2O5, used as counterelectrode in electrochromic devices and in liquid crystal
cells. Ionics 8, pp 244-251(2002)
3.
T. Caruso, S. Capoleoni, E. Cazzanelli, R. Agostino, P. Villano and S. Passerini. Characterization of
peo-lithium triflate polymer electrolytes: conductivity, DSC and Raman investigations. Ionics 8 ,
pp.36-43 (2002)
4.
I. Nicotera, C. Oliviero, G. Ranieri, A. Spadafora, M. Castriota and E. Cazzanelli, Temperature
evolution of thermoreversible polymer gel electrolytes LiClO4\ ethylene carbonate \ poly(acrylonitrile),
J. Chem. Phys. 117, n15, pp7373-7380 (2002)
5.
M. Castriota, E. Cazzanelli, I. Nicotera and G. Ranieri, Lithium Ion Solvation In Ethylene Carbonate
– LiClO4 Solutions, J. Chem. Phys., 118, n. 12, pp. 5537-5541 (2003)
6.
E. Cazzanelli, M. Castriota, R. Kalendarev, A. Kuzmin and J. Purans, Sputtering Deposition and
Characterization of Ru-doped WO3 Thin Films For Electrochromic Applications, Ionics, 9, n1&2,
pp.95-102 (2003)
7.
L. Montoro, J. Rosolen , E. Cazzanelli , G. Mariotto , Study of the oxygen influence in the production
of single-wall carbon nanotube obtained by arc method using Ni and Y catalyst. Diamond and Related
Materials 12, pp. 846-850( 2003)
8.
E. Cazzanelli E., A. Kuzmin A., G. Mariotto G., N. Mironova Ulmane N., Study of vibrational and
magnetic excitations in NicMg1-cO solid solutions by Raman spectroscopy, J. of Physics: Condensed
Matter 15, pp. 2045-2052 (2003)
9.
E. Cazzanelli, M.Castriota, G. Mariotto and J. M. Rosolen, Micro-Raman study of single-wall carbon
nanotubes obtained by arc-method using metal and oxide catalysts. Surface Engineering , 19, no. 6, pp.
454-460 (2003)
10. M. Peccianti, A. De Rossi, G. Assanto, A. De Luca, C. Umeton, M. A. Karpierz, and I. C. Khoo: Self
confinement of light in planar cells containing nematic liquid crystals, Radiotekhnika I Electronika, 47,
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11. G. Assanto, M. Peccianti, C. Umeton, A. De Luca and I.C. Khoo, Coherent and Incoherent Spatial
Solitons in Bulk Nematic Liquid Crystals, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 375, 617 (2002).
12. M. Peccianti, A. De Rossi, G. Assanto, A. De Luca, C. Umeton, M.A. Karpierz and I.C. Khoo, Light self
confinement in planar cells with nematic liquid crystals, J. Commun. Technol. El. 47, 790 (2002).
13. Invited: R. Caputo, A.V. Sukhov, N.V. Tabiryan and C. Umeton, Distinct dynamic regimes in a material
system with optically modulated diffusivity, J. Nonlin. Opt. Phys. Mat. 11, 25 (2002).
14. M. Peccianti, G. Assanto, A. De Luca and C. Umeton, All Optical Switching and Logic Gating with
Spatial Solitons in Liquid Crystals, Appl. Phys. Lett., 81, 3335 (2002).
15. A. De Luca, S. Nersisyan and Cesare Umeton, Observation of Cancellation and Second Light Induced
Fréedericksz Transition in Nematic Liquid Crystals, Optics Letters, 28, 108 (2003).
a.a.2001/2002 - 2002/2003
FISICA
MOLECOLARE
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15. L.M. Blinov, S.P. Palto, F.V. Podgornov, H.Moritake and W. Haase, Hysteresis-free electrooptical
switching in conductive ferroelectric liquid crystals: experiments and modelling. Liquid Crystals
(accepted)
Brevetti:
1. R. Barberi, G. Durand, R. Bartolino, M. Giocondo, I. Dozov, J Li, Dispositif d'affichage bistable à
base de cristaux liquides nématiques autorisant des teintes de gris, European Patent n. 0 773 468 /
96402369.1, 22 Ottobre 2003.
2. N. Scaramuzza, A.L. Alexe-Ionescu, A.Th. Ionescu, E.S. Barna, V. Barna, Dispositivo di
visualizzazione a cristalli liquidi nematici, Deposito n° TO2003A000490
Proceedings di conferenze:
1.
Cazzanelli E. , Capoleoni S. , Papalino L. , Carturan G. , Ceccato R. , Micro-Raman investigation in
mixed oxide films TiO2-V2O5 grown by sol-gel method.”Atti del convegno "GNSR 2001, Reggio
Calabria, 13-15 maggio, 2002, A cura di Messina G., IOS Press:Amsterdam, 2002, pp. 118-129.
2.
Cazzanelli E. , Capoleoni S. , Caruso T. , Villano P. , Passerini S. ,“ Raman and impedance
spectroscopic investigation of PEO – lithium triflate films”.Atti del convegno "GNSR 2001", Reggio
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convegno "III Workshop Italiano Sol-Gel", Trento, 13-14 Giugno, 2002
4.
Cazzanelli E. , Kuzmin A. , Mariotto G. , Mironova Ulmane N. , " Raman scattering by phonons and
magnons in NixMg1-xO solid solutions". Atti del convegno "Advanced Optical Material and Devices",
Riga (LETTONIA), 13-15 Agosto, 2002, SPIE
Presentazioni a congressi, seminari etc.
1. E. Cazzanelli , S. Marino, V. Bruno, M. Castriota , N. Scaramuzza , G. Strangi , C. Versace , R. Ceccato
and G. Carturan. Characterization of Mixed Bi-V Oxide Films, Obtained Via Sol-Gel Route, for
Electrode in Asymmetric Liquid Crystal Cells. IME-5, V International Meeting on Electrochromism,
Golden, CO, USA, Agosto 2002 Presentazione poster
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FISICA
MOLECOLARE
2
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FISICA
MOLECOLARE
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MOLECOLARE
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3) V. Bruno, E. Cazzanelli, N. Scaramuzza, R. Ceccato, G. Carturan, G. Strangi, Electrical and electrooptical investigations of liquid crystal cells containing TiO2-V2O5 thin films prepared by sol-gel
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4) G. Strangi, C. Versace, N. Scaramuzza V. Bruno “Unipolar, “V-shaped'' switching in chiral smectic C
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(SPAIN) April 6-11, 2003 -
5) G. Strangi, C. Versace, N. Scaramuzza, E. Cazzanelli, V. Bruno, C. Vena, S. D’Elia, R. Bartolino
Photopolarimetric Investigations of Liquid Crystals-Electrochromic Oxide Interface, 3rd International
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6) G. Strangi, C. Versace, N. Scaramuzza, V. Bruno, E. Cazzanelli, R. Bartolino, Photopolarimetric
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a.a.2001/2002 - 2002/2003
7
BIOFISICA
MOLECOLARE
BIOFISICA MOLECOLARE
Ricercatori:
L. Sportelli
R. Bartucci
R. Guzzi
Dottorandi:
M. Pantusa
A. Stirpe
Collaboratori: S. Belsito
B. Rizzuti
Laureandi:
F. Scarpelli
Tecnici:
B. De Nardo
C. Prete
Collaborazioni:D. Grasso, C. La Rosa, D. Milardi (Dipartimento di Chimica, Università di Catania)
G. W. Canters, M. Ph. Verbeet (Gorlaeus Laboratory, University of Leiden, Olanda)
D. Marsh (Max Planck Institut for Biophysical Chemistry, Goettingen, Germania)
S. A. Dzuba, D. Erilov (Institute for Chemical Kinetics and Combustion, Novosibirsk,
Russian Academy of Science e Dipartimento di Fisica, Novosibirsk, Russian Federation)
Nel corso del 2002-2003 sono stati eseguiti I seguenti studi:
7.1.1
PROPRIETÀ STRUTTURALI E DINAMICHE E INTERAZIONI DI SUPRASTRUTTURE
MOLECOLARI LIPIDICHE STABILIZZATE STERICAMENTE
7.1.1 Interazione dell’albumina del siero umano (HSA) con membrane contenenti PEG-lipidi
Mediante risonanza magnetica di spin elettronico (ESR) è stato studiato l’adsorbimento della Albumina
umana (HSA) su membrane di DPPC contenenti polimero-lipidi ottenuti legando covalentemente il poli(etilene
glicole) (PEG) alla testa polare di DPPE (PEG-DPPE). Lo studio è stato condotto in funzione del contenuto dei
PEG-lipidi e del grado di polimerizzazione, np, del PEG. In assenza della proteina, la transizione dal regime
mushroom al regime brush delle catene polimeriche è stata determinata sperimentalmente, per la prima volta,
monitorando la diminuzione dello splitting iperfino fra le righe di risonanza più esterne dello spin label 5PCSL all’aumentare della concentrazione dei PEG-lipidi nella matrice di DPPC. La frazione molare di PEGlipidi a cui avviene la transizione scala con il grado di polimerizzazione del PEG secondo le previsioni
teoriche. In assenza di polimero-lipidi, l’HSA adsorbe su membrane di DPPC, riduce la densità
d’impacchettamento nella fase gel e lascia imperturbata la transizione di fase principale dei billayers. In
presenza dei PEG-lipidi, indipendentemente dalla lunghezza del polimero, l’adsorbimento proteico è
progressivamente ridotto nel regime mushroom ed è completamente abolito nel regime brush. Questo è il
risultato della stabilizzazione sterica dovuta al PEG che ricopre la superficie dei liposomi.
7.1.2 Polarità intramembraniale studiata mediante spettroscopia di spin eco elettronico di lipidi labellati
La risonanza magnetica di spin elettronico in regime pulsato (FT-EPR) e la tecnica dello spin labelling è
stata utilizzata per studiare la permeabilità dell’ acqua in membrane fosfolipidiche. È stata misurata la
modulazione prodotta dal deuterio dell’eco di spin elettronico in membrane di dipalmitoilfosfatidilcolina
(DPPC) in assenza e in presenza di 50 mol % di colesterolo. La trasformata di Fourier del decadimento dell’eco
di spin, corretto per il rilassamento spin-spin, mostra dei picchi a frequenze corrispondenti alla frequenza di
risonanza e al doppio della frequenza di risonanza NMR del deuterio. Essi sono dovuti all’interazione iperfine
dipolare dei nuclei di deuterio con l’elettrone spaiato del radicale nitrossido con cui il lipide è spin labellato.
L’intensità della modulazione è massima quando lo spin label è localizzato all’interfaccia apolare/polare dei
bilayers e si riduce gradualmente verso il centro della membrana fino a diventare nulla a partire dall’atomo di
carbonio C-12 in poi. Nelle posizioni del label C-5 e C-7, vicino alla testa polare del fosfolipide, l’ampiezza del
segnale del deuterio aumenta in presenza di 50 mol % di colesterolo. Questi risultati sono in buon accordo con
misure più indirette del profilo di polarità transmembraniale basate sulla misura dello splitting iperfine
dell’atomo 14N nello spettro di risonanza magnetica di spin elettronico ottenuto in onda continua (CW-ESR).
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
7.1.3 Dinamica delle catene idrofobiche di membrane lipidiche studiata con la spettroscopia di spin eco
elettronico a bassa temperatura
La dinamica delle catene di membrane di fosfatidilcolina a bassa temperatura, in assenza ed in presenza
di 50 mol % di colesterolo, è stata studiata mediante la tecnica di spin echo elettronico a due impulsi. Il phasememory relaxation time, T2M, determinato dal decadimento dell’echo in funzione della separazione, τ, tra gli
impulsi, dipende sia dalla posizione in cui il label è legato che dalla presenza di colesterolo. Nell’intervallo di
temperatura 150-270 K, T2M ha un comportamento bifasico. La forma di riga degli spettri di assorbimento EPR,
registrati integrando l’echo in spazzata di campo, mostrano una forte dipendenza dal tempo, τ, tra i due
impulsi. Questi risultati rivelano un rilassamento di fase anisotropo che nasce dai moti di torsione delle catene
fosfolipidiche. Il colesterolo ha un marcato effetto sulle oscillazioni torsionali rispetto all’asse lungo delle
catene. I risultati inoltre evidenziano rapidi moti librazionali di piccola ampiezza delle catene idrocarburiche a
bassa temperatura.
7.1.4 Studi di spin-label ESR di micelle di polimero-lipidi
La spettroscopia di risonanza di spin elettronico in regime lineare è stata usata per studiare proprietà
molecolari di dispersioni micellari composte da polimero-lipidi, ovvero lipidi recanti sulla testa polare dei
polimeri sintetici. Particolare attenzione è stata rivolta a micelle formate da fostatidiletanolamina di diversa
lunghezza della catena idrocarburica (PEs) derivata sulla testa polare con poli(etilene-glicole) di diverso grado
di polimerizzazione (PEGs). Tali aggregati micellari sono correntemente usati con successo in vivo come “long
circulating carries” di farmaci. Usando lipidi spin labellati a diverse posizioni lungo la catena idrocarburica,
sono stati stabiliti per le diverse dispersioni micellari di PEGs-PE la dipendenza della densità
d’impacchettamento laterale dalla temperatura e dalla posizione del label, nonché i profili di polarità e di
flessibilità. I risultati, confrontati con quelli ottenuti su dispersioni lamellari di DPPC e su micelle a singola
catena di liso-PC, hanno dimostrarato lungo la catena idrocarburica un ben definito gradiente di flessibilità e
un profilo di polarità bifasico. Queste proprietà delle micelle di PEGs-PEs non dipendono dalla lunghezza della
catena acilica dei polimero-lipidi ma sono influenzati dalla dimensione del polimero.
7.1.5 Shift nella temperatura di fase principale in membrane liposomiali indotto da polimero-lipidi
Mediante spettrofotometria a lunghezza d’onda fissa è stata determinata la temperatura, T t, di
transizione dalla fase gel alla fase liquido-cristallina in dispersioni lamellari costituite da miscele binarie di
lipidi di DPPC e polimero-lipidi di PEGs-DPPE. La dipendenza di Tt dal contenuto Xp dei polimero-lipidi di
PEGs-DPPE è stata stabilita per diverse lunghezze, n p, del polimero, ovvero con n p = 8, 17, 45 e 114
corrispondenti a PEG:350, PEG:750, PEG:2000 e PEG:5000. I polimero-lipidi, aggiunti fino a concentrazioni
submicellari in dispersioni lamellari di DPPC, riducono la sua temperatura di transizione di fase principale di ~
1, 2 °C, riducendola da ~ 41 a ~ 39 °C. I risultati sono in ottimo accordo con stime teoriche della pressione
laterale esercitata dai polimeri nella configurazione brush. Sebbene lo shift sia modesto, i risultati sono
rilevanti per il design di liposomi termosensitivi stabilizzati stericamente per il rilascio controllato del
contenuto mediante lieve ipertermia.
7.2 STABILITÀ TERMICA E DINAMICA MOLECOLARE SIMULATA DI METALLO-PROTEINE
CON ATTIVITÀ DI ELECTRON-TRANSFER
7.2.1 Unfolding termico dell’amicianina.
La stabilità termica dell’amicianina, una metallo-proteina avente proprietà di electron-transfer, è stata
studiata combinando la calorimetria differenziale con diverse tecniche spettroscopiche (fluorescenza,
assorbimento ottico, dicroismo circolare e risonanza magnetica di spin elettronico). La transizione termica
dallo stato nativo a quello denaturato è irreversibile ed avviene tra 65 e 72 °C, in relazione alla velocità di
scansione e della tecnica utilizzata. Il percorso di unfolding è complesso ed irreversibile e può essere descritto
con un modello a tre steps sequenziale: il primo reversibile e i rimanenti irreversibili. La presenza di fattori
cinetici all’interno del percorso di unfolding impedisce una separazione sperimentale di questi steps. Tuttavia, i
dati ottenuti hanno consentito di individuare la presenza di stati intermedi sebbene non sufficientemente stabili
da permetterne una caratterizzazione strutturale. Infine, è stato elaborato un modello teorico per la simulazione
del profilo calorimetrico in accordo con il modello di unfolding proposto.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
7.2.2
Effetto di ioni caotropici sull’eterogeneità strutturale della azurina nello stato nativo e senza
ponte disolfuro (Cys3Ala/Cys26Ala) e della amicianina
La spettroscopia EPR è stata applicata allo studio degli effetti degli anioni azide e tiocianato sulla
struttura e dinamica della azurina sia nello stato nativo che geneticamente mutata (-SS- depleted) e della
amicianina. L’analisi degli spettri EPR, che possono essere descritti in termini di una distribuzione gaussiana
delle componenti a simmetria assiale dei tensori g ed A dell’hamiltoniana di spin elettronico, ha mostrato che i
due leganti esogeni, conosciuti come agenti caotropici, sono efficaci nella riduzione dell’eterogeneità strutturale
delle proteine. Questa riduzione dipende dalla concentrazione di azide e tiocianato in soluzione. In particolare,
più è basso il rapporto molare proteina/anione maggiore è la riduzione dell’eterogeneità strutturale. L’effetto
del tiocianato è più marcato di quello dell’azide. Nel confronto tra le proteine troviamo che la riduzione di
eterogeneità strutturale è più marcata nelle azurine che non nell’amicianina, mentre il mutante dell’azurina è
meno flessibile rispetto alla proteina nativa. Gli effetti osservati in questo studio in presenza di azide e
tiociananto sono simili a quelli ottenuti quando il glicerolo, agente crioprotettore, è aggiunto alla soluzione
proteica, e influenzano le interazioni proteina-solvente sopprimendo i moti molecolari di maggiore ampiezza.
7.2.3 Effetto della sostituzione rame/zinco sull’energia libera di folding dell’azurina nella forma nativa e
geneticamente mutata (Cys3Ala/Cys26Ala)
L’effetto della sostituzione dello ione metallico rame/zinco sull’energia libera di folding dell’azurina
nella forma nativa ed in assenza del ponte disolfuro (-SS- depleted) è stato studiato con due diverse tecniche di
indagine, la micro calorimetria differenziale (DSC) e la fluorescenza. Gli esperimenti di “unfolding” termico
hanno mostrato che, in entrambi i casi, le transizioni termiche delle azurine contenenti zinco possono essere
descritte in termini del modello classico di Lumry-Eyring, N⇔U⇒F, che è anche quello seguito dalle due
proteine in presenza dello ione rame. La transizione termica della Zn-azurina, seguita con la fluorescenza
avviene a temperatura più bassa rispetto a quella calorimetria indicando che il riarrangiamento locale del
microambiente della catena laterale del triptofano precede la denaturazione globale della proteina. Per l’azurina
mutata e Zn sostituita, Zn-Cys3Ala/Cys26Ala, la fluorescenza e la micro DSC rivelano la stessa temperatura di
denaturazione. Il confronto dei dati termodinamici mostra che la presenza dello ione zinco nel sito attivo
stabilizza la struttura tridimensionale dell’azurina solo quando è presente nella proteina anche il ponte
disolfuro.
In presenza di zinco, la proteina nativa ha una temperatura di denaturazione maggiore di 4 °C, mentre
l’energia libera di unfolding, G, è 31 kJ/mol più elevata. A questo aumento di G contribuisce sia l’entalpia
che l’entropia. Nella proteina mutata, invece, la sostituzione del Cu con Zn non influenza il valore di G.
Infatti, considerando l’azurina nativa contenente rame come sistema di riferimento, le due forme della proteina
mutata, la Cu- e la Zn-Cys3Ala/Cys26Ala, mostrano una riduzione dell’energia libera di unfolding di 28
kJ/mol, indicando che la sostituzione del metallo non è in grado di compensare l’effetto destabilizzante indotto
dalla rimozione del ponte disolfuro, -SS-. Inoltre, è da notare che la denaturazione termica della Zn derivata,
che è la forma termodinamicamente più stabile di azurina, ha anche il più alto valore di energia di attivazione,
Ea, come derivato dall’analisi della stabilità cinetica.
7.2. 4 Modeling del sito attivo dell’azurina per le simulazioni di dinamica molecolare
Nelle simulazioni di dinamica molecolare (MDS) la modellizzazione del sito attivo di una metalloproteina riveste un ruolo molto importante. Nell’azurina, lo ione Cu2+ è coordinato da cinque atomi, tre leganti
equatoriali N2S (N His-46, N His-117 e S Cys-112) e due più deboli leganti assiali SO (S Met-121 e O Gly-45)
disposti secondo una geometria trigonale bi-piramidale. Nella simulazione, queste interazioni vengono
modellizzate con legami covalenti, mentre le cariche assegnate a ciascuno degli atomi chelanti sono quelle che
avrebbero se non fosse presente lo ione rame. Questo tipo di modellizzazione, che va bene per simulazioni di
dinamica molecolare a temperatura ambiente, potrebbe non essere efficace per descrivere ciò che avviene
durante l’unfolding termico, allorché due degli atomi leganti abbandonano la sfera di coordinazione del
metallo.
A questo proposito sono state eseguite, per la durata di 5 ns, delle MDS dell’azurina in acqua ed a
temperatura ambiente utilizzando una diversa modellizzazione del sito attivo. In particolare, è stato variato sia
il set di cariche, utilizzando dei valori derivati da uno studio di densità funzionale (DFT), che il numero dei
legami covalenti. I risultati mostrano che fino a quando sono mantenuti i 5 legami covalenti, il nuovo set di
cariche non porta ad apprezzabili differenze nelle proprietà strutturali e dinamiche della proteina. D’altra
parte, rimuovendo i constraints sui due chelanti assiali, si osserva una perdita di coordinazione dello zolfo della
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
Met-121 indipendentemente dal set di cariche utilizzato. Viceversa, il nuovo set di cariche è sufficiente a
mantenere la coordinazione con l’atomo di O della Gly-45 anche rimuovendo i constraints sui due leganti
assiali.
Se invece sono rimossi contemporaneamente i constraints sulle distanze di legame tra Cu 2+-O (Gly-45) e
Cu2+-N (His-46) oppure tra Cu2+-O (Gly-45) e Cu2+-N (His-117), allora, le interazioni elettrostatiche non sono
sufficienti a mantenere una corretta geometria del sito. Questo studio dimostra la validità del modello
correntemente utilizzato per le simulazioni di dinamica molecolare a temperatura ambiente e sottolinea la
necessità di ricercare nuove ipotesi per la modellizzazione del sito attivo nello studio del processo di unfolding
in simulazione.
7.3.
BIOFISICA AMBIENTALE
7.3.1 Interazione di metalli pesanti inquinanti ambientali (Cadmio) e biomembrane modello
Si è studiato l’interazione del cadmio (Cd) con biomembrane modello sintetizzate con il fosfolipide
dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC). In particolare, si è indagato la modifica del profilo di polarità del core
idrofobico di membrana indotto dal binding del Cd2+ con i gruppi -PO- del DPPC nei multibilayers.Il valore di
Ao (costante di accoppiamento iperfine isotropo) del radicale nitrossido, .NO, delle molecole di DPPC marcate
magneticamente lungo la catena idrocarburica è stato utilizzato per registrare le variazioni locali di polarità
indotte dalla penetrazione dell’acqua nella membrana. Sono stati usati gli spin labels n-PCSL (n = 5, 7, 10, 12,
14, e 16) e le misure di risonanza magnetica di spin elettronico (ESR) sono state eseguite per valori del
rapporto molare R = [Cd2+]/[DPPC] variabile fra 0 e 10,5 e alla temperatura fra 10–70 °C. Si è osservato che
Cd influenza il profilo di polarità dei multilayers di DPPC. Un aumento di polarità si ha a livello dei primi 8
atomi di carbonio della catena acilica, mentre una riduzione di polarità si osserva fra gli atomi di carbonio C10
e C16. Il profilo di polarità è simile a quello che si osserva in presenza di 50 mol % di colesterolo nei bilayers
ed è descritto da una funzione di Boltzmann. Le variazioni di polarità aumentano con la concentrazione di Cd
nel mezzo disperdente.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
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3.
S. Belsito, R. Bartucci, L. Sportelli, Paclitaxel Taxol) interaction with phospholipid bilayers: highsensitivity differential scanning calorimetric study. Chem. Phys. of Lipids. (2003) submitted
B
B.1
1.
Comunicazioni a Congressi
Congressi nazionali
R. Bartucci, R. Guzzi, L. Sportelli, Pulsed EPR studies of spin labelled biomembranes, INFMeeting,
Bari, 24-28 Giugno 2002.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
2.
S. Belsito, R. Bartucci, L. Sportelli, High Sensitivity DSC Studies of Polymer-Grafted Membranes,
INFMeeting, National Conference on Physics of Matter, Bari 24-28 Giugno 2002.
3.
P. Mollica, R. Bartrucci, and L. Sportelli, Effects of inorganic cadmium on DPPC multilamellar
vesicles: A spin label ESR and spectrophotometric investigation. INFMeeting, National Conference on
Physics of Matter, Bari 24-28 Giugno 2002.
4.
B. Rizzuti, L. Sportelli, R. Guzzi. Correlated motions beyond the nanosecond time scale in molecular
dynamics simulation of wild type azurin. INFMeeting, National Conference on Physics of Matter – Bari
24-28 giugno 2002
5.
B. Rizzuti, L. Sportelli, R. Guzzi, Active site modeling in copper azurin molecular dynamics simulations
INFMeeting, National Conference on Physics of Matter – Bari 24-28 giugno 2002
6.
Stirpe A., Guzzi R., Verbeet M., Canters G.W. and Sportelli. Calorimetric and spectroscopic
investigations of the thermal unfolding of Nitrite Reductase L. INFMeeting, National Conference on
Physics of Matter Genova 23-25/06/2003
7.
D. Erilov, R. Bartucci, R. Guzzi, D. Marsh, S. Dzuba, L. Sportelli. Echo Detected EPR Spectra of Spin
Labelled Membranes at Low Temperature. INFMeeting, National Conference on the Physics of Matter,
Genova, 23-25 June, 2003
8.
R. Guzzi, L. Sportelli, L. Bubacco, M.Ph. Verbeet, G.W. Canters. ESEEM investigation on blue copper
proteins INFMeeting, National Conference on the Physics of Matter, Genova, 23-25 June, 2003
9.
S. Belsito, M. Pantusa, R. Bartucci, L. Sportelli. Spin label ESR studies of micellar dispersions of
PEGs-PEs polymer-lipids. INFMeeting, National Conference on the Physics of Matter, Genova, 23-25
June, 2003
B.2
Congressi internazionali
1.
M. Pantusa (invited), R. Bartucci, D. Marsh and L. Sportelli. Interaction of human serum albumin with
DPPC membranes containing PEG-grafted lipids. Spin label ESR studies. II Workshop on: Lipidprotein interactions, Gomadingen – Germania, 25 - 27 March. 2002
2.
R. Bartucci. Spin label ESR studies on the interaction of proteins with polymer-grafted membranes.
COST D22 International Working Group Meeting on “Molecular interactions of the lipid-protein
interface” Dipartimento di Fisica, Università della Calabria, 5-7 Luglio 2002
3.
M. Pantusa, R. Bartucci, D. Marsh, L. Sportelli. Liposomial membranes containing polymer-grafted
lipids. Shifts in the chain melting temperature and interaction with human serum albumin. European
Summer School on “Nanocapsules with functionallised surfaces and walls”, 18-23 July 2003, Bremen –
Germany
4.
D. Erilov, R. Bartucci, S. Dzuba, D. Marsh, L. Sportelli. Low temperature dynamics of model
membrane studied by echo-detected EPR. 8th International Summer School on Biophysics
Supramolecular Structure and Function, Rovinj (Croatia), 14-26 Sept. 2003
5.
R. Bartucci, R: Guzzi, D. Marsh, L. Sportelli. Chain dynamics in the low temperature phase of lipid
membranes by Electron Spin Echo spectroscopy. 5th Meeting European Federation EPR, Lisbon
(Portugal) 2003
6.
R. Bartucci (Invited), M. Pantusa, D. Marsh, L. Sportelli. Interaction of human serum albumin with
membranes containing polymer-grafted lipids. Spin label ESR studies. II International Conference on
“New Biomedical Materials, 5-8 April 2003. Cardiff, Wales, UK
a.a.2001/2002 - 2002/2003
8
BIOFISICA
MOLECOLARE
GEOFISICA, GEOFISICA APPLICATA E GEOFISICA AMBIENTALE
Professori e
Ricercatori:
Dottorandi:
Borsisti:
Tecnici:
Collaboratori:
Ignazio Guerra
Anna Gervasi (dottorato in Scienze della Terra)
Maria Teresa Cosentino, Angela Tucci
Gerolamo Latorre, Francesca Sirena
P. Harabaglia e M. Mucciarelli (Univ. della Basilicata)
M. R. Gallipoli (CNR, Tito Scalo, PZ)
G. Barberi (INGV, Sez. Catania)
G. Neri e B. Orecchio (Univ. di Messina)
Laura Beranzoli e Paolo Favali (INGV, Sez. Roma)
F. Quattrocchi e L. Pizzino (INGV, Sez. Roma)
J. Armbruster, A. Lerner Lam, L. Seeber e M. Steckler (Lamont Doherty Earth
Observatory, Columbia Univ., New York)
Linee di ricerca
8.1
Sismotettonica
Tra i capitoli della geofisica, quello della sismologia rappresenta certamente il più ampio e complesso,
per cui nel suo ambito si possono distinguere diverse suddivisioni. Nella sismotettonica sono compresi gli studi
finalizzati a definire ed interpretare le relazioni tra la sismicità e le strutture geologiche. A tale scopo il primo
dei primi problemi da affrontare dal punto di vista sismologico è la localizzazione delle sorgenti sismiche, che
viene eseguita utilizzando i tempi di arrivo delle onde sismiche alle diverse stazioni sismografiche; ad esso è
strettamente quello della ricostruzione dell’andamento spaziale della funzione velocità delle onde, la cui
soluzione porta alla conoscenza delle geometrie sub-superficiali, stanti le relazioni tra velocità delle
perturbazioni elastiche e parametri elastici dei materiali interessati dalla loro propagazione.
Il problema immediatamente successivo è la definizione della cinematica degli spostamenti che
accompagnano le fratture da cui originano i terremoti per risalire da essa alla distribuzione degli sforzi che li
provocano. In questo modo viene caratterizzata la geodinamica in atto al presente e, servendosi anche delle
informazioni di tipo geometrico cui si è fatto cenno, si può tentare di ricostruire l’evoluzione geologica del
passato.
Una notevole quantità di energie del gruppo di ricerca viene dedicato alla gestione di una rete di dieci
sismografi distribuiti su tutto il territorio calabrese ed all’aggiornamento continuo del catalogo dei terremoti
che interessano la Calabria e le aree adiacenti: si tratta di un’attività che si configura come un servizio ad alta
tecnologia, e che risulta irrinunciabile per disporre dei dati sperimentali che costituiscono la base per
moltissime indagini sismologiche. I dati rilevati in Calabria, vanno ad integrare quelli raccolti dall’INGV
mediante la sua Rete Sismica Nazionale Centralizzata.
Dall’autunno 2003 è iniziata la collaborazione al progetto biennale CATSCAN ideato da ricercatori del
Lamont-Doherty Earth Observatory (Columbia University, New York) i quali hanno reso disponibile la
strumentazione necessaria per installare circa 50 sismografi tra Campania, Basilicata, Puglia e Calabria.
Attualmete il programma si svolge in collaborazione tra il Lamont, l’INGV e l’Università della Calabria. Venti
dei nuovi sismografi sono stati installati in Calabria e la loro gestione è affidata al gruppo di ricerca del
Dipartimento di Fisica.
8.2
Sismologia statistica
La modalità di esplicazione dell’attività sismica ed il suo sviluppo nel tempo costituiscono un problema
statistico con caratteri comuni ad altri settori di ricerca: la legge empirica enunciata dal sismologo giapponese
F. Omori all’inizio del 1900 sembra avere validità anche per fenomeni non fisici, come l’andamento dei
mercati finanziari ed è stata utilizzata anche per studiare il traffico sulla rete Internet.
La positiva interazione con ricercatori di altri gruppi del Dipartimento di Fisica ha portato
all’attivazione di questa linea di ricerca che finora ha prodotto diverse comunicazioni a convegni, alcuni lavori
in corso di preparazione ed all’organizzazione di un workshop da tenere nella primavera del 2004.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
8.3
Sismica attiva
Per sismica attiva (a volte si parla anche di sismologia a sorgente controllata) si intende lo studio delle
onde elastiche generate artificialmente, in genere con esplosioni di varia natura ed energia. Questa tecnica
serve sia ad eliminare dal problema della determinazione della geometria delle strutture sub-superficiali le
incognite costituite dalle coordinate spazio-temporali delle sorgenti, sia a raccogliere i dati necessari in quantità
e qualità programmate, intensificando adeguatamente i sistemi di osservazione in modo da non dover tenere in
esercizio per tempi non definibili a priori dispendiose reti sismiche.
Per lo più, questo tipo di indagine viene eseguito per l’esplorazione del sottosuolo a scopi commerciali,
ma, specie in un passato non molto lontano, sono state condotte intense campagne di misure a scopi di ricerca
scientifica. Allo stato attuale esiste in Italia un archivio di registrazioni eseguite dall’inizio degli anni ’70 fino
al 1996, alla cui costituzione il gruppo di ricerca del Dipartimento di Fisica ha fattivamente collaborato. La
disponibilità dei dati ne consente la rielaborazione quando se ne ravvisi l’opportunità, il che capita quando
vengono messe a punto nuove tecniche di analisi o quando si vogliano integrare i dati di sismica passiva.
8.4
Studio della risposta di sito
Esperienze plurisecolari hanno messo in luce come a parità di altre condizioni gli effetti dei terremoti,
direttamente connessi con lo scuotimento del suolo, possano presentarsi con livelli di severità sensibilmente
variabili su distanze anche molto brevi. L’individuazione dettagliata delle aree che nell’ambito di un territorio
di estensione limitata possono esibire comportamenti differenziati (microzonazione) e la caratterizzazione del
comportamento che esse potranno assumere se investite da un eventuale futuro terremoto di elevata energia
(risposta di sito) rappresenta uno dei contributi più importanti che la sismologia può offrire alla
programmazione del suo uso o all’orientamento di interventi di riqualificazione del patrimonio edilizio
esistente.
Il Gruppo di ricerca ha messo a punto le procedure per applicare una delle particolari tecniche
utilizzabili allo scopo procedendo alla loro sperimentazione anche in un’area colpita recentemente da un
terremoto di energia tale da superare la soglia del danno.
8.5
Geofisica Applicata
Diverse tecniche geofisiche possono essere impiegate per definire la geometria delle strutture subsuperficiali. Tra queste figura la prospezione magnetica, che consiste nel misurare l’intensità del campo
magnetico terrestre in una serie di punti adeguatamente distribuiti sull’area da investigare ed eliminarne i
contributi dovuti alla sorgente localizzata nel nucleo della Terra e le componenti variabili periodiche: le
variazioni residue (anomalie magnetiche) possono essere attribuite alle variazioni della suscettività magnetica
delle rocce che compongono la crosta terrestre.
Il gruppo di ricerca da qualche anno sta portando avanti un progetto che porterà alla redazione della
carta magnetica di dettaglio della Calabria.
8.6
Geofisica Ambientale
Sotto questa denominazione vanno le indagini finalizzate alla conoscenza dei fenomeni che interessano
la parte pellicolare della Terra con la quale l’uomo è a più diretto contatto e che costituisce l’ambiente nel quale
si svolge la sua vita.
Tra tali fenomeni figura l’emanazione dal suolo di gas di diversa origine, che dal punto di vista
scientifico presentano interesse sotto vari punti di vista. Variazioni del contenuto in Rn 222 nei gas dal suolo in
alcuni casi hanno preceduto il verificarsi di terremoti di elevata energia e sono ancora in corso in diverse aree
del mondo osservazioni e studi per valutarne l’attendibilità come fenomeno precursore utilizzabile per la
previsione degli eventi sismici.
La natura dei gas emessi è anche connessa con la costituzione litologica delle formazioni geologiche
affioranti e con il loro stato di fratturazione, per cui lo studio della distribuzione spaziale della composizione di
tali gas può essere considerata una tecnica di prospezione complementare alle altre.
Infine, e questo l’aspetto che più direttamente rientra nell’ambito della geofisica ambientale, è stata
riscontrata in diverse aree del mondo una correlazione tra la frequenza dei tumori polmonari ed il contenuto in
Rn dei gas dal suolo (problema del radon indoor).
Il gruppo di ricerca ha eseguito indagini in tutte le tre direzioni accennate. In particolare, nell’ambito di
un Progetto CIPE, ha progettato e realizzato una centralina automatica per l’analisi continua dei gas dal suolo
installata in località remoto e interrogabile per telefono.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
A.1.2 Pubblicazioni su riviste internazionali accettate nel 2002 e nel 2003
1-
Barberi G., Cosentino M.T., Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B.: Crustal seismic tomography
in the Calabrian Arc regione, South Italy – Physics of the Earth and Planetary Inyteriors
2-
Guerra I., Cosentino M. T., Gervasi A., Harabaglia P., Rosa A. B.: The 1998-99 Pollino (Southern
Apennines, Italy) seismic crisis: tomography of a sequence
B
MEMORIE (Proceedings estesi degli Atti di Congressi o capitoli di libri)
B.1 Memorie Internazionali
B1.1.1 Memorie pubblicate su Atti di Congressi Internazionali nel 2002 e nel 2003
1. Guerra I.: The seismicity of Martirano area – Atti APAT 4/2002, 109-110
B1.2 Memorie accettate su atti di congresso
1. Guerra I., Harabaglia P., Cosentino M.T. e Gervasi A.: La sequenza sismica del 21 ottobre 2001
nell’Alta Valle del Savuto (Calabria): un caso di migrazione di stress – Atti 21° Conv. Ann. GNGTS
2. Guerra I., Cosentino M. T., Gervasi A., Harabaglia P. e Rosa A. B.: The September, 9th, 1998, Pollino,
Southern Italy, earthquake sequence: a case of sequential activity of multiple tectonic systems - Atti 21°
Conv. Ann. GNGTS.
3. Carbone V., Cosentino M. T. e Guerra I.: Departures from a local Poisson process in the distribution of
aftershocks – Atti 21° Conv. Ann. GNGTS
C
RELAZIONI SU INVITO
C.1
Relazioni su invito a Congressi Internazionali
1.
Guerra I, Gervasi A., Harabaglia P., Neri G., e Orecchio B., 2003: Recent instrumental seismicity in
the Calabrian Arc region and its relationship to tectonic lineaments - Workshop on “Seismogenic
faulting and seismic activity in the Calabrian Arc region”, Taormina.
D
D.1
Interventi a Congressi Internazionali
1.
Guerra I., Harabaglia P, Cosentino M.T., Gervasi A. e Rosa A.B.: The September, 9th, 1998, Pollino,
Southern Italy, earthquake: a case of complex stress readjustment in a seismic area – Eur. Seismol
Comm., XXVIII Gen. Ass., 2002.
2.
Barberi G., Cosentino M.T., Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B.: Seismic tomography of the
litosphere in the Calabrian-Peloritan Arc region, Southern Italy - Eur. Seismol Comm., XXVIII Gen.
Ass., 2002.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
3.
De Martini P.M., Tertulliani A., Mergheriti L., Del Mese S., Chiaraluce L., Amato A. e Guerra I.:
The 1998 seismic sequence: new clues on the active faults in the Mercure basin (Southern Italy) –
Eur. Seismol Comm., XXVIII Gen. Ass., 2002.
4.
Gallipoli M.R., Guerra I., Lapenna V., Mucciarelli M., Schiattarella M., Di Bello G., Rosa B. e
Ferraro R.: The 18 april 2002 earthquake in Basilicata, Italy: Seismological, geodetic and geological
data – Eur. Seismol Comm., XXVIII Gen. Ass., 2002.
5.
Barberi G., Cosentino M.T., Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B.: Seismotomography of the
crust of the Calabrian Arc, South Italy - XXVIII Gen. Ass. EGS, Genova, 2003.
6.
Carbone V., Cosentino M.T. e Guerra I.: Departures from local Poisson process in the distribution of
aftershocks - EGS-AGU-EUG Joint Ass., Nizza, 2003.
7.
Barberi G., Cosentino M.T., Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B.: Seismotomography of the
crust of the Calabria Arc, South Italy - EGS-AGU-EUG Joint Ass., Nizza, 2003.
8.
Carbone V., Cosentino M.T., Guerra I e Sorriso-Valvo L.: On the probability of inter-events between
earthquakes – EGS-AGU-EUG Joint Ass., Nizza, 2003.
9.
Gallipoli, M.R., Gervasi A., Guerini G., Guerra I., Harabaglia P. e Mucciarelli M., 2003: The
earthquake of October 18th, 2001, in Calabria (Southern Italy): seismotectonic analysis and site
effects – EGS-AGU-EUG Joint Ass., Nizza.
10.
Guerra I, Gervasi A., Harabaglia P., Neri G., e Orecchio B., 2003: Recent instrumental seismicity in
the Calabrian Arc region and its relationship to tectonic lineaments - Workshop on “Seismogenic
faulting and seismic activity in the Calabrian Arc region”, Taormina.
11.
Barberi G., Cosentino M.T, Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B., 2003: Crustal seismic
tomography in the Calabrian Arc region, South Italy – Workshop on “Seismogenic faulting and
seismic activity in the Calabrian Arc region”, Taormina.
12.
Barberi G., Gervasi A., Guerra I., Harabaglia P., Neri G. e B. Orecchio, 2003 – Seismic deformation
zones during 1978-2001 in the Calabrian Arc inferred from estimates of earthquake parameters in a
3D velocity structure - Workshop on “Seismogenic faulting and seismic activity in the Calabrian Arc
region”, Taormina.
D.2
Interventi a Congressi Nazionali
1.
Gallipoli M. R., Ferraro L., Guerra I., Harabaglia P., Lapenna V., Mucciarelli M., Rosa A. B. e Vespe
F.: The 18 april 2002 earthquake in Basilicata, Italy: seismological, geodetic and geological data 21° Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra Solida, 2002.
2.
Guerra I., Harabaglia P., Cosentino M.T., Gervasi A. e Rosa A.B.: The September, 9th, 1998, Pollino,
Southern Italy, earthquake sequence: a case of sequential activity of a multiple tectonic system - 21°
Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra Solida, 2002.
3.
Barberi G., Cosentino M.T., Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B.: Studio tomografico della
litosfera nella regione dell'arco calabro – peloritano - 21° Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra Solida,
2002.
4.
Carbone V., Cosentino M.T. e Guerra I.: Ipotesi di Poisson e correlazioni a lungo range nelle
sequenze degli aftershocks - 21° Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra Solida, 2002.
a.a.2001/2002 - 2002/2003
BIOFISICA
MOLECOLARE
5.
Guerra I., Harabaglia P., Cosentino M.T. e Gervasi A.: The October, 18th, 2001, Savuto Valley,
Calabria, earthquake sequence: a case of stress migration - 21° Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra
Solida, 2002.
6.
A. Fascetti, I. Guerra, S. Lombardi e A. Sciarra: Prospezioni geochimiche nella Media Valle del
Crati (Calabria) - 21° Conv. Ann. Gr. Naz. Geofis. Terra Solida, 2002.
7.
Carbone V., Cosentino M.T., Sorriso-Valvo L., Harabaglia P. and Guerra I., 2003: Scaling law for
calm intervals between seismic events– GNGTS 2003
8.
Carbone V., Cosentino M.T., Harabaglia P., Sorriso-Valvo L. and Guerra I., 2003: Multifractal
distribution of seismic moment – GNGTS 2003
9.
Barberi G. , Gervasi A., Guerra I., Neri G. e Orecchio B., 2003: Tomografia sismica crostale nella
regione dell’Arco Calabro-Peloritano - GNGTS 2003
10.
Gervasi A., Guerra I., Harabaglia P., Neri G. e Orecchio B., 2003: Analisi di sequenze sismiche
nell’area dell’Arco Calabro-Peloritano – GNGTS 2003.
11.
ReWARD Working Group (M. Maistrello, G.Musacchio, A. Gassi, C. Marcocci, G. Gaudiosi, I.
Guerra), 2003: 'REWARD' (Refraction/Wide-Angle Reflection Database): the Calabrian Arc subset –
GNGTS 2003.

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